第7章传输控制协议TCPppt课件.ppt

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1、第7章传输控制协议TCP要求：1.掌握TCP的可靠性机制：确认、重传、序号；2.掌握TCP的流控和提高传输效率策略：滑动窗口机制；3.掌握TCP连接的建立与关闭协议：三次握手；4.掌握TCP的报文段格式；5.掌握TCP的拥塞控制技术；6.掌握TCP避免糊涂窗口综合症的技术；7.了解紧急数据发送和强迫数据发送。7.1概述1.可靠性：①防丢失：确认与重传；②防重复：报文段序号；2.传输效率、流量控制：滑动窗口机制；3.拥塞控制：加速递减与慢启动技术；4.建立连接：三次握手协议；5.关闭连接：改进的三次握手协议。要实现可靠的数据流传输服务，必须解决哪几个问题？①面向数据流；②虚电路连接

2、；③有缓冲的传输；④无结构的数据流；⑤全双工连接。可靠传输服务有哪些特点?7.2提供可靠性1.防丢失–带重传的肯定确认技术①接收方收到数据后向源站发确认（ACK）；②设置定时器，源站在限定时间内未收到ACK，则重发。数据发送方数据接收方接收确认发送分组接收分组发送确认接收确认发送分组接收分组发送确认超时重传两个问题:如何对待重复的数据？定时器时限设置多长？2.防重复–可捎带的累计确认技术①  为每一分组赋予序号。②确认时也指明确认哪个分组。③  序号同时保证了分组间的正确顺序。3.RTT与重传定时器问题：超时重传，如何设置定时器的时限？两个概念：①RTT：往返时间，报文段发出到收

3、到确认信息间的时间段。②自适应重传算法：监视每个连接的性能，由此推算出合适的定时时限。当连接的性能变化时，随时修改定时时限。重传定时时限的计算方法：①早期的方法②改进的方法③Karn算法和定时器补偿（1）早期的方法R：RTT的估计值M：本次测量的RTT值RT0：定时时限修改估计值:R←αR+（1-α）M（0≤α<1，通常取α=0.9）计算时限:RT0=βR（β早期取2，后改为4）缺陷:在RTT变化较大的场合，说明网络某处处于拥塞状态，但上述方法对此反映不敏感，从而造成不必要的重传，进一步加重网络负担。（2）改进的方法R：RTT的估计值M：本次测量的RTT值RT0：定时时限Diff

4、：差值Dev：平均偏差的估计值Diff←M-RR←R+δ*DiffDev←Dev+ρ*(

5、Diff

6、-Dev)（Dev的估计值）RT0←R+η*Devδ、ρ在0—1之间，通常取：δ=1/23，ρ=1/22，η=22（3）Karn算法和定时器补偿确认二义性：对于重传的报文段，收到确认后是对哪一次传输的确认无法确定。结果：RTT样本值无法使用；Karn算法：思想：当超时重传发生时，不再更新RTT估计器，忽略重传样本。定时器补偿：超时重传发生，加大定时时限：RT0←γ*RT0（γ通常取2，即指数避退）。对重传分组的后续分组，定时时限不变，直到获得一个新的有效样本时再更改时限值。7.3传

7、输效率和流量控制-滑动窗口机制1.一般的滑动窗口机制思想：允许发送方不必等确认到来就可继续发送下面的分组，但规定一个上限。若多个分组的确认未到时，则暂停发送。12345678910111213分组流WindowSize=8已发并得到确认不能发送已发未得到确认未发但可以发2.TCP的滑动窗口技术(1)数据流的各字节被编上序号。(2)TCP的滑动窗口按字节操作而不是按报文段或分组操作。(3)TCP窗口大小为字节数。最大为65535字节。(4)通信双方都设有发送和接收缓冲区（相当于发送窗口和接收窗口）。默认大小各系统有差异，如4096、8192、16384等。发送缓冲区大小为默认窗口大

8、小。12..100101102………41004101分组流WindowSize=4000已发并得到确认不能发送已发未得到确认未发但可以发(5)TCP连接两端各有两个窗口（发送窗口和接收窗口）3.TCP端到端流量控制-窗口大小可变技术时机：目的主机缓冲区变小而不能接收源主机更多的数据时，就要进行流量控制。TCP技术：可随时改变窗口大小。目的主机在确认时，还向源主机告知目的主机接收缓冲区的大小。说明：接收方使用0窗口通告来停止所有的传输。此时，除了紧急数据和窗口试探报文外，不发其它数据。窗口试探报文：防止非0窗口通告丢失或造成死锁…101…200201…320321…399发送窗口，

9、初始时400确认（200）窗口通告（120）发送窗口，变为1201.什么是SWS？接收方的小窗口通告造成发送方发送一系列小的报文段，严重浪费网络带宽。2.启发式的避免策略：接收方：（1）避免小窗口通告，在零窗口通告之后，只在可用缓冲区显著增加（缓冲区空间的一半或一个MSS）后才发送新的窗口通告（2）推迟确认（最多500ms），窗口大小不到避免SWS策略所需的尺寸时，不确认。为了使发送方正确估计RTT，至少每隔一个报文段要进行正常的确认。7.4糊涂窗口综合症SWS发送方：避免小报文