传输层——计算机网络原理(本科)

第一节:传输层的基本服务
一、传输层功能
为应用进程提供端到端的逻辑通信服务
主要功能:传输层寻址、应用层报文分段重组、差错检测、进程端到端可靠数据传输控制、面向应用层实现复用与分解、端到端流量控制、拥塞控制
二、传输层寻址与端口
1、 用统一的寻址方法对应用进程进行标识——端口号
2、 IP地址+端口号来唯一标识一个通信端点
3、 端口号为16位整数,三类端口
(1) 熟记端口号——0~1023
(2) 登记端口号——1024~49151(IANA登记)
(3) 客户端口号或短暂端口号——49152~65535
三、无连接服务与面向链接服务
无连接(UDP):直接构造传输层报文段并发送——不需要握手
面向连接(TCP):建立逻辑连接,传输数据,拆除连接——需要握手
第二节:传输层的复用与分解
从源主机的不同套接字中收集数据块,并为每个数据块封装上首部信息(在多路分解时使用)从而生成报文段,然后将报文段传递到网络层的工作称为多路复用
将传输层报文段中的数据放置到正确的套接字的工作称为多路分解
一、无连接的多路复用与分解
UDP套接字:<目的IP地址,目的端口号>——端口号是实现复用与分解的重要依据
二、面向连接的多路复用与多路分解
TCP套接字:<源IP地址,源端口号,目的IP地址,目的端口号>
第三节:停-等协议与滑动窗口协议
一、可靠数据传输基本原理
实现可靠数据传输措施:
1、差错检测:差错编码实现数据包传输中的比特差错检测
2、确认:接收向发送反馈接收状态
3、重传:失败发送方就重新发送数据
4、序号:确保数据按序提交
5、计时器:丢包问题
二、停-等协议
发一个报文就停下来等待接收方的确认
基本工作过程:发送并等待确认——接收并确认/否认——继续发送/重发
三、滑动窗口协议
1、停—等协议的主要性能问题:降低了信道利用率
2、解决方法:流水线协议或管道协议——允许在没收到确认前连续发送多个分组
3、流水线协议:增加分组序号范围、发送方或接收方需缓存多个分组
4、典型流水线协议:滑动窗口协议(回退N步协议、选择重传协议)
第四节:用户数据报协议(UDP)
传输层协议,提供无连接、不可靠、数据报尽力传输服务
一、UDP数据报结构
1、 源和目的端口号:实现复用与分解
2、 长度字段:报文段字节数
3、 校验和:检测报文是否出现差错
二、UDP校验和
1、 按每16位求和得出一个32位的数
2、 如果这个32位的数,高16位不为0,则高16位加低16位再得到一个32位的数
3、 重复第2步直到高16位为0,将低16位取反,得到校验和
第五节:传输控制协议(TCP)
一、TCP报文段结构
传输层——计算机网络原理(本科)_第1张图片
二、TCP连接管理
建立连接——三次握手:
1、 SYN连接请求
2、 SYN/ACK确认
3、 ACK确认
断开连接——四次挥手:
1、 发送FIN请求关系
2、 返回ACK
3、 返回FIN告知关闭
4、 发送ACK确认关闭
三、TCP可靠数据传输
1、 实现机制:差错编码、确认、序号、重传、计时器等
2、 基于滑动窗口协议,发送窗口大小动态变化
(1) 封装TCP报文
(2) 发出一个报文后启动一个计时器
(3) 通过检验和发现数据差错
(4) 序号重新排序,丢弃重复报文段
(5) 流量控制
四、TCP流量控制
发送方的发送速率不要太快,接收方来得及接收,利用滑动窗口机制实现。
TCP的窗口单位是字节,不是报文段,发送窗口不能超过接收方给出的接收窗口的数值
五、TCP拥塞控制
需求超过了可提供使用部分
通过窗口机制调节窗口大小实现对数据速率的调整。
基本策略:未发生拥塞时增加窗口大小,发送拥塞快速减小窗口大小
拥塞控制算法:慢启动,拥塞避免,快速重传和快速恢复
以上是我对传输层的大致理解,主要就是TCP和UDP,还有一些主要的功能!分享给大家,如果有不对的可以交流交流!

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