第6章 传输层协议ppt课件.ppt

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1、第6章传输层协议讲师：张宝军主要内容§6.1端到端通信概述§6.2传输控制协议§6.3用户数据报协议学习目标理解端到端通信的概念。了解UDP报文传输服务的特点、报文形式和封装形式。了解TCP格式的主要字段及其含义和功能。掌握TCP连接的建立与关闭过程，滑动窗口机制的工作原理和拥塞控制机制。掌握TCP中超时重发原理和差错控制机制。§6.1端到端通信概述在TCP/IP的网络层中，通过引入IP地址和IP数据报，屏蔽了不同通信网络之间的差异，有效地解决了信源机到信宿机之间的数据传输，即实现了点到点的通信。人们需求的数据传输不仅是信源机到信宿机之间点到点通信，而往往是两个不同应用进

2、程之间的数据传输。在TCP/IP的传输层中，引入了端口的概念，每个端口都有一个端口号，利用不同的端口号来标识不同的应用进程，从而能够把数据分送给不用的应用进程，实现了应用进程之间的通信。§6.1端到端通信概述(cont.)§6.1端到端通信概述(cont.)端口是一种抽象的软件结构，它既是通信进程的标识，也是进程访问传输服务的入口点。每个端口都有一个16bit的端口号，其分配方式有两种统一分配：采用集中控制方式由权威机构IANA分给特定应用程序端口号并公开发布出来，所有协议软件都遵守这种分配，因此又称为熟知端口。其分配的范围为0～1023。其缺点是不能适用大量且变化迅速的

3、端口使用环境。本地分配：根据应用软件的需要动态分配端口号。如当某个应用进程需要与远程的某个已知端口服务器进行通信时，向本地操作系统动态提出申请，操作系统返回一个本地唯一的端口号。所申请的端口号又称为临时端口号。当通信完成后，该端口号就释放掉。这种分配方式的特点是灵活方便，而缺点是其他主机难于得知其端口号。大多数TCP/IP应用中，临时端口号的分配范围为1024～5000，大于5000的端口号一般为其他服务预留。§6.1端到端通信概述(cont.)在传输层中有传输控制协议TCP和用户数据报协议UDP这两种通信协议，每一种协议各有一套属于自己的端口号，且相互独立。在因特网中要

4、全局地标识一个进程，需要采用三元组（协议，主机IP地址，端口号）。由于两个相互通信的应用进程之间的通信协议肯定是相同的，因此可以采用五元组（协议，信源机IP地址，信源应用进程端口，信宿机IP地址，信宿应用进程端口）来描述两个应用进程之间的通信关联。§6.2传输控制协议传输控制协议（TransmissionControlProtocol，TCP）提供一种面向连接的、可靠的数据传输服务，保证了端到端数据传输的可靠性。§6.2传输控制协议(cont.)主要特点向应用进程提供面向连接的服务两个需要通过TCP进行数据传输的应用进程之间首先必须建立一个TCP连接，并且在数据传输完成后

5、要释放连接。一般将请求连接的应用进程称为客户机进程，而响应连接请求的应用进程称为服务器进程，即TCP连接的建立采用的是一种客户机/服务器工作模型。提供全双工数据传输服务只要建立了TCP连接，就能在两个应用进程间进行双向的数据传输服务，但是这种传输只是端到端的传输，不支持广播和多播。提供面向字节流的服务即TCP的数据传输是面向字节流的，两个建立了TCP连接的应用进程之间交换的是字节流。发送进程以字节流形式发送数据，接收进程也把数据作为字节流来接收。端到端之间不保留数据记录的边界，也就是说在传输的层面上不存在数据记录的概念。§6.2传输控制协议(cont.)TCP报文段结构与

6、封装§6.2传输控制协议(cont.)TCP报文段结构与封装每个TCP报文段都包括源端和目的端的端口号，用于标识发送端和接收端的应用进程。序列号用来标识从TCP发送端向接收端发送的数据字节流，它表示在这个报文段中的第一个数据字节序号。确认号指期望接收的下一个报文段的第一个字节的序列号，也就是期望接收对方的下一个报文段首部的序列号字段的值。同时，确认号也表明在确认号之前的所有数据接收方都已经收到。首部长度字段占4位，用来标识TCP报文段首部的长度共有多少个32位字块构成，因此首部的长度一定是32位的整数倍。§6.2传输控制协议(cont.)TCP报文段结构与封装保留字段目前

7、未用，供将来使用。控制字段，用于TCP的流量控制、连接的建立和终止以及表示数据的传送方式等。各位的具体含义如下：URG：当该位为1时，表明紧急指针有效，否则无效。ACK：当该位为1时，表明确认序号有效，即该报文段是一个确认报文段，否则无效。PSH：其值为1时表示接收方应尽快将这个报文段交给应用层处理。RST：重建连接标志。SYN：同步序号标志，其值为1时用来发起一个连接。FIN：其值为1时表示发送端完成发送任务。§6.2传输控制协议(cont.)TCP报文段结构与封装窗口大小用来配合TCP中的流量控制算法实现流量控制，该字段的