第9章 传输层

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1、第9章传输层9.1传输层提供的服务9.2传输控制协议TCP9.3一个SOCKET程序实例9.4用户数据报协议UDP9.1.1传输层概述传输层位于网络体系结构的第四层，是整个网络体系结构的核心部分之一。传输层的目标是利用网络层提供的服务向其用户（应用进程）提供有效、可靠且价格合理的服务。9.1.1传输层概述在通信子网中没有传输层，它只存在于通信子网以外的各主机中。9.1.1传输层概述如果将整个网络体系结构从网络功能和用户功能角度来划分，传输层是网络功能部分的最上层。9.1.2提供给高层的服务传输层位于收发两端的主机上，以独立的传输层实体存在，并通过相应接口向上层提供服务9.1.3传输层要素

2、传输层需要完成几个工作：传输层寻址连接管理差错控制流量控制1．传输层寻址传输层对主机上的不同网络进程进行了编号，用不同的数字区分不同的网络进程。传输层标识网络进程的数字称为传输层地址或端口号。通过该方法，传输层可以使多对进程间的通信复用到一个网络连接上，以此来完成多对应用程序间的通信。2．连接管理通过连接管理，传输层保证了数据按顺序、不重复地传输。传输层在发送数据之前需要先建立连接。在连接建立过程中，进行初始序号协商和分配资源等工作。连接建立后，传输层才开始发送数据。在数据发送过程中，数据的序号在初始序号的基础上依次递增3．差错控制传输层一般使用确认和超时重传的机制保证数据正确传输。因为

3、线路原因，数据在传输时可能出错；因为路由器负载过重的原因，数据在传输时可能丢失。为使发送端知道数据是否正确传输，传输层实体使用确认机制，接收端正确收到数据后向发送端回发确认。4．流量控制与缓冲机制中间网络负载过重造成数据丢失4．流量控制与缓冲机制接收缓冲区溢出造成数据丢失4．流量控制与缓冲机制为了防止发送方发送速度过快，加重网络负担或“淹没”接收方，需要调整发送方的发送速度，称为流量控制。与数据链路层类似，传输层会限制对发送缓冲区的使用，即使用滑动窗口方法。不同的是，传输层会动态调整可用发送缓冲区的大小，即使用可变大小的发送窗口9.1.4TCP/IP协议中的传输层TCP/IP协议栈的传输

4、层包括两个协议：UDP（UserDatagramProtocol，用户数据报协议）和TCP（TransmissionControlProtocol，传输控制协议）。9.1.4TCP/IP协议中的传输层TCP是可靠的、面向连接的。TCP进行传输层寻址、连接管理、差错控制和流量控制。如果IP分组的传输出现错误、丢失或乱序，TCP会进行处理，从而保证应用程序得到的是可靠的数据。TCP与UDP相比提供了较多的功能，但是相对的报文格式和运行机制也较为复杂。UDP是不可靠、无连接的，即在进行数据传输之前不需要建立连接，而目的主机收到数据报后也不需要发回确认。这种协议提供了一种高效的传输服务，用于一次

5、传输少量数据报文的情况，其可靠性由应用程序来提供。9.1.4TCP/IP协议中的传输层为了防止发送方发送速度过快，加重网络负担或“淹没”接收方，需要调整发送方的发送速度，称为流量控制。与数据链路层类似，传输层会限制对发送缓冲区的使用，即使用滑动窗口方法。不同的是，传输层会动态调整可用发送缓冲区的大小，即使用可变大小的发送窗口9.1.5端口当信息包通过网络层的传输到达目的地后，如果目的计算机上有多个应用程序正在同时运行，应该确定信息包上传给哪个应用程序。传输层可以通过协议端口（ProtocolPort，简称端口）来标识通信的应用进程。传输层通过端口与应用层的应用程序进行信息交互，而应用层的

6、各种用户进程通过相应的端口与传输层实体进行信息交互。9.1.5端口常见的熟知端口号协议端口号关键字描述UDP42NAMESERVER主机名字服务器UDP53DOMAIN域名服务器UDP67BOOTPClient客户端启动协议服务UDP68BOOTPServer服务器端启动协议服务UDP69TFTP简单文件传输协议UDP111RPC微系统公司RPCTCP20FTPData文件传输服务器（数据连接）TCP21FTPControl文件传输服务器（控制连接）TCP23Telnet远程终端服务器TCP25SMTP简单邮件传输协议TCP80HTTP超文本传输协议9.1.5端口通过SMTP进行通信的主

7、机9.2传输控制协议TCP特点：可靠的传输面向连接数据流式传输全双工9.2.1TCP的报文格式TCP报文封装在IP分组中，一个TCP报文分为两个部分：首部和数据。TCP首部目的端口数据偏移检验和选项（长度可变）源端口发送序号紧急指针窗口接收序号（确认号）保留FINSYNRSTPSHACKURG比特08162431填充20字节固定首部源端口和目的端口字段——各占2字节，分别标识连接两端的两个通信的应用进程。TCP首部目的端口数据偏移检