计算机网络(传输层)

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计算机网络第5章传输层

计算机网络第5章传输层

1、基于TCP/IP的因特网服务中,IP协议提供主机之间的哪种分组传输服务?A.可靠的面向连接的B.不可靠的无连接的C.可靠的无连接的D.不可靠的面向连接的2、关于传输层端口,下列说法中哪个是错误的?A.端口是传输层和网络层通信的服务访问点B.利用传输端口可以识别通信的进程C.端口地址用16比特的端口号来标识D.TCP/IP将端口分为保留端口和自由端口两类3、UDP提供面向什么的传输服务?A.端口B.地址C.连接D.无连接4、下列关于UDP的叙述中,正确的是哪一个?A.给出数据的按序投递B.不允许多路复用C.运行主机的流控机制D.是面向无连接的5、关于UDP协议下列说法正确的是哪一个?A.UDP是面向连接的B.UDP使用尽最大努力交付,不保证可靠交付C.UDP使用拥塞控制,不适合多媒体通信D.UDP首部开销较大6、关于TCP协议下列说法错误的是哪一个?A.TC P是面向连接的B.TCP使用尽最大努力交付,不保证可靠交付C.TC P使用拥塞控制,不适合多媒体通信D.TC P首部开销较大7、以下哪项不是UDP协议的特性A.提供可靠服务B.提供无连接服务C.提供端到端服务D.提供全双工服务8、连续ARQ方式中,当传输中出现差错时,需要做什么?A.从0号帧开始全部重发B.仅重发出错的帧C.发端等待出错帧超时重发D.从出错的帧开始全部重发9、流量控制功能实质上是由下列哪一方控制执行的?A.发送方B.接收方C.发送方和接收方D.发送方和接收方间的中间节点10、TCP协议进行流量控制的是下列哪一种方法?A.检错码B.纠错码C.滑动窗口D.字符填充11、滑动窗口协议用于下列哪一种管理控制协议?A.差错控制B.流量控制C.拥塞控制D.链路管理12、TCP报文段中序号字段指的是下面什么?A.数据部分第一个字节B.数据部分最后一个字节C.报文首部第一个字节D.报文最后一个字节13、TCP报文中,确认号指的是什么?A.已收到的最后一个数据序号B.期望收到的第一个字节序号C.出现错误的数据序号D.请求重传的数据序号14、TCP报文中,确认号为1000表示为什么?A.已收到999字节B.已收到1000字节C.报文段999已收到D.报文段1000已收到15、TCP通常采用下列哪种机制来保证连接的可靠建立?A.三次握手法B.窗口控制机制C.自动重发机制D.端口机制16、“三次握手”机制是用于解决哪一问题的?A.网络中出现重复请求报文B.网络中无请求报文C.网络中出现重复确认报文D.网络中无确认报文17、TCP连接报文中,当SYN=1,ACK=0时,表示该报文是什么报文?A.释放连接B.接受连接C.连接请求D.持续连接18、TCP连接建立时,发起连接一方序号为x,则接收方确认的序号为什么?A.y B.x C.x+1D.x-119、TCP释放连接有下列哪一方发起?A.收发任何一方均可B.服务器端vvC.客户端D.连接建立一方20、TCP释放连接时,需要将下面哪一个比特置1?A.SYN B.END C.FIN D.STOP1、TCP/IP运输层中的两个协议分别是【UDP】和TCP。

第6章 传输层教案(计算机网络)

第6章 传输层教案(计算机网络)

第6章传输层教学目标:1、了解传输层的功能2、掌握TCP和UDP协议的工作原理3、理解TCP和UDP协议和上层通信机制教学重点:传输层的功能,TCP和UDP协议教学难点:TCP和UDP协议通信机制教学课时:4课时教学方法:讲解法、讨论法、演示法、练习法教学内容及过程:第6章传输层6.1内容简介传输层是OSI七层参考模型的第四层,它为上一层提供了端到端(end to end)的可靠的信息传递。

物理层使我们可以在各链路上透明地传送比特流。

数据链路层则增强了物理层所提供的服务,它使得相邻节点所构成的链路能够传送无差错的帧。

网络层又在数据链路层基础上,提供路由选择、网络互联功能。

而对于用户进程来说,我们希望得到的是端到端的服务,传输层就是建立应用间的端到端连接,并且为数据传输提供可靠或不可靠的链接服务。

6.2传输层简介一、传输层的定义传输层是OSI模型的第4层。

一般来说,OSI下3层的主要任务是数据通信,上3层的任务是数据处理。

该层的主要任务用一句话表示就是“向用户提供可靠的端到端的服务,处理数据包的传输差错、数据包的次序、处理传输连接管理等传输方面的问题,以保证报文的正确传输”。

二、传输层功能⏹连接管理⏹流量控制⏹差错检测⏹对用户请求的响应⏹建立无连接或面向连接的通信→面向连接:会话建立、数据传输、会话拆除→无连接:不保证数据的有序到达6.3TCP协议传输层协议为TCP(transmission control ptotocol),因此传输层也被称为TCP层。

TCP 协议是面向连接的端到端的可靠的传输层协议。

它支持多种网络应用程序,对下层服务没有多少要求,同时假定下层只能提供不可靠的数据报服务,并可以在多种硬件构成的网络上运行。

一、TCP分段格式⏹序列号和确认号(32比特)⏹ 窗口(16比特) ⏹ 校验和(16比特) ⏹ 数据(可变大小) ⏹ 头长度(4比特) ⏹ 标志(6比特) ⏹ FIN (完成) ⏹ PSH (推) ⏹ RST (复位) ⏹ SYN (同步) ⏹ 紧急指针(16比特) ⏹ 选项(可变长度) 二、TCP 的连接建立和拆除 1、TCP 的连接建立2、TCP 的连接建立发送 SYN接收 SYN1发送 SYN接收 SYN 发送 SYN, ACK接收 SYN123、TCP 连接建立4、TCP 连接拆除发送 SYN接收 SYN 发送 SYN, ACK建立会话123接收 SYN三、TCP 可靠传输技术当TCP 的连接建立好后,为保证数据传输的可靠,TCP 协议要求对传输的数据都进行确认,为保证确认的正常进行,TCP 协议首先对每一个分段都作了32位的编号,称为序列号。

计算机网络网络传输技术小测

计算机网络网络传输技术小测

计算机网络网络传输技术小测计算机网络的发展和普及,使得人们可以通过互联网进行信息交流和数据传输。

在实际应用中,网络传输技术起着至关重要的作用。

本小测旨在检验对计算机网络网络传输技术的了解程度。

请根据每个问题给出最准确的答案。

1. 什么是计算机网络的传输层?计算机网络的传输层是位于网络模型中的第四层,负责端到端的数据传输和错误检测。

它包括了许多协议,如传输控制协议(TCP)和用户数据报协议(UDP)。

2. TCP 和 UDP 有什么区别?TCP 是面向连接的可靠传输协议,它提供的服务是可靠的、有序的和无差错的数据传输。

UDP 是无连接的不可靠传输协议,它提供的服务是快速的、简单的但不保证可靠性的数据传输。

3. 请解释一下 CRC 校验。

CRC(循环冗余检验)是一种校验方法,通过对数据包进行一系列的计算和二进制异或运算,生成一段冗余数据(CRC 值)。

发送方会将CRC 值添加到数据包中,接收方在接收到数据包后进行相同的计算,如果计算出的 CRC 值与接收到的 CRC 值不一致,就说明数据包在传输过程中发生了错误。

4. 什么是流量控制?有哪些常用的流量控制方法?流量控制是指在数据传输过程中控制发送方传输速率,防止接收方的缓冲区溢出。

常用的流量控制方法包括滑动窗口协议和拥塞控制。

5. 举例说明滑动窗口协议的工作原理。

滑动窗口协议是一种流量控制和错误恢复的机制。

发送方和接收方都有一个固定大小的窗口,发送方根据接收到的确认信息来滑动窗口。

接收方通过确认序号告诉发送方已成功接收的数据,发送方根据确认信息判断是否需要重传丢失的数据。

6. 描述一下网络延迟的原因。

网络延迟是指数据在传输过程中所需的时间。

其中的主要原因包括传输介质的传播延迟、排队延迟和处理延迟。

传播延迟是信号在物理介质中传播所需的时间,排队延迟是数据在路由器或交换机的排队等待所需时间,处理延迟是指数据包在节点上进行处理所需的时间。

7. 解释一下多路复用和多路分解。

计算机网络传输层

计算机网络传输层

计算机网络传输层计算机网络传输层是网络模型的第四层,负责在不同主机之间提供端到端的可靠数据传输服务。

它通过使用传输协议来确保数据能够从发送方传送到接收方。

本文将对计算机网络传输层的功能、特点以及常见的传输协议进行详细介绍。

1.分段和重组:传输层将从应用层接收到的数据进行分段,并在接收端将分段的数据重组为原始数据。

分段和重组的目的是将应用层数据适应网络传输的需求,同时确保数据的完整性。

2.连接管理:传输层通过连接管理机制来建立和维护端到端的连接。

通常有两种连接方式,一种是面向连接的可靠传输,另一种是无连接的不可靠传输。

面向连接的可靠传输使用可靠的传输协议来确保数据的可靠传输,而无连接的不可靠传输则没有建立、维护和释放连接的过程。

3.流量控制:传输层通过流量控制机制来控制数据的发送速率,以避免接收方无法处理过多的数据而导致的数据丢失。

流量控制使得发送方根据接收方的处理能力来调整数据的发送速率。

4.拥塞控制:传输层通过拥塞控制机制来控制网络中的数据传输量,以避免过多的数据拥塞导致网络性能下降。

拥塞控制使得发送方根据网络的拥塞程度来调整数据的发送速率。

5.错误检测和纠正:传输层使用错误检测和纠正机制来检测和纠正数据传输过程中可能出现的错误。

常见的错误检测和纠正机制包括校验和、循环冗余检测码(CRC)和前向纠错码(FEC)等。

1.端到端传输:传输层提供端到端的数据传输服务,即数据从发送方经过所有中间设备传送到接收方。

传输层协议在源和目的主机之间建立连接,并将数据分段传输,然后在目的主机上将分段的数据重新组装为原始数据。

2.透明性:传输层对上层应用程序是透明的,即应用程序不需要关心传输层的具体实现细节。

传输层提供了一种通用的接口,使得应用程序可以通过该接口来传输数据,而无需关心底层的物理网络细节。

3.可靠性:传输层提供可靠的数据传输服务,即保证数据的完整性和可靠性。

通过使用确认和重传机制,传输层可以检测和纠正数据传输过程中可能出现的错误,确保数据的正确传输。

计算机网络传输层

计算机网络传输层
• 选择重传ARQ只重传出错的数据单元或是 超时后仍未返回确认信息的数据单元。
流量控制----滑动窗口控制
• 连续发送协议效率高,但要控制发送速度, 避免数据溢出。一般采用滑动窗口控制进 行流量控制。
• 各种连续发送协议使用的滑动窗口控制基 本类似,都是数据单元在发送端排队,在 队列上设置滑动窗口,在滑动窗口内的数 据单元可以发送,在滑动窗口外的数据单 元不能发送。
IP数据报的检验和字段。 • 通过检验和发现错误,则舍弃UDP整个数据报。
UDP协议(5)
• UDP的优点: 1. 发送前不建立连接,减少了开销和发送前
的时延; 2. 不使用拥塞控制,也不保证可靠交付,因
此主机不需要维持许多参数和状态表; 3. 首部只有8个字节,附加信息少; 4. 没有拥塞控制,不会因为拥塞降低数据发
• UDP不考虑拥塞控制问题,只以自己的速 度发送数据。
UDP协议(3)
• UDP不考虑拥塞控制问题,只以自己的速 度发送数据。
• 用户数据报UDP只有两个字段:数据字段 和首部字段。 其中首部只有8个字节。源IBiblioteka 地址12字节 目的IP地址
0 17 UDP长度
伪首部
源端口 目的端口 长度 检验和
首部
• 网络层和传输层的区别 1. 传输层为应用进程提供端到端的逻辑通信,
网络层为主机之间提供点到点的逻辑通信; 2. 传输层对报文数据进行差错检验,网络层
只对报文头进行差错检验; 3. 传输层提供面向连接的TCP服务和无连接
的UDP服务,网络层只能提供无连接的IP 数据报服务。
传输层概述
• 传输层向高层屏蔽了下面通信子网的细节,它建 立的逻辑通信使两个进程看见的就是在两个传输 实体之间有一条端到端的逻辑通信信道。

计算机网络复习题-传输层

计算机网络复习题-传输层

传输层一知识点:一传输层的功能1.提供应用进程间的逻辑通信(网络层提供主机之间的逻辑通信)两个主机进行通信实际上就是两个主机中的应用进程互相通信应用进程之间的通信又称为端到端的通信这里“逻辑通信”的意思是:传输层之间的通信好像是沿水平方向传送数据,但事实上这两个传输层之间并没有一条水平方向的物理连接2.对收到的报文进行差错检测(网络层只检查IP数据报首部)3.根据应用的不同,传输层需要有两种不同的传输协议,即面向连接的TCP和无连接的UDP(网络层无法同时实现两种协议二传输层寻址与端口(理解)数据链路层按MAC地址寻址,网络层按IP地址来寻址的,而传输层是按端口号来寻址的端口就是传输层服务访问点(TSAP)不同的应用进程的报文可以通过不同的端口向下交付给传输层,再往下由传输层统一处理交给网络层,这一过程称为复用端口用一个16bit端口号进行标志,共允许有64k个端口号1.熟知端口,其数值一般为0-1023当一种新的应用程序出现时,必须为它指派一个熟知端口,以便其他应用进程和其交互常用端口:FTP: 21,20; SMTP:25 ; 80 ;2.一般端口,用来随时分配给请求通信的客户进程我们知道,一台拥有IP地址的主机可以提供许多服务,实际上是通过“IP地址+端口号”来区分不同的服务的称为插口或套接字套接口即:插口=(IP地址,端口号)三无连接服务与面向连接服务(重点)传输层提供了两种类型的服务:无连接服务和面向连接服务相应的实现分别是用户数据报协议UDP和传输控制协议TCP当采用TCP协议时,传输层向上提供的是一条全双工的可靠逻辑信道;当采用UDP协议时,传输层向上提供的是一条不可靠的逻辑信道的主要特点(1)传送数据前无需建立连接,数据到达后也无需确认(2)不可靠交付(3)报文头部短,传输开销小,时延较短的主要特点(1)面向连接,不提供广播或多播服务(2)可靠交付(3)报文段头部长,传输开销大常见的使用UDP的应用层协议有:DNS,TFTP,RIP,BOOTP,DHCP,SNMP,NFS,IGMP等使用TCP的应用层协议有:SMTP,TELNET,HTTP,FTP等四用户数据报协议UDP概述UDP和TCP最大的区别在于它是无连接的,UDP只在IP的数据报服务之上增加了端口的功能和差错检测的功能虽然UDP用户数据报只能提供不可靠的交付,但UDP在某些方面有其特殊的优点:(1)发送数据之前不需要建立连接(2)UDP的主机不需要维持复杂的连接状态表(3)UDP用户数据报只有8个字节的首部开销(4)网络出现的拥塞不会使源主机的发送速率降低这对某些实时应用(如IP电话实时视频会议)是很重要的数据报UDP数据报有两个字段:数据字段和首部字段首部字段有8个字节,由4个字段组成,每个字段都是两个字节:(1)源端口,即源端口号(2)目的端口,即目的端口号(3)长度,即UDP用户数据报的长度(4)检验和,即检测UDP用户数据报在传输中是否有错六TCP连接管理(重点,必考)TCP的传输连接有三个阶段,即:连接建立数据传送和连接释放TCP传输连接的管理就是使传输连接的建立和释放都能正常地进行TCP的连接和建立都是采用客户服务器方式主动发起连接建立的应用进程叫做客户(client)被动等待连接建立的应用进程叫做服务器(server)“三次握手”一定要会!!TCP传输连接的建立采用“3次握手”的方法,如图所示:第一次握手,A向B发送连接请求,即一个SYN字段为1的报文段;第二次握手,B收到连接请求报文段后,如同意,则发回确认第三次握手,A收到B的确认信息后,再加以确认采用3次握手”的方法,目的是为了防止报文段在传输连接建立过程中出现差错通过3次报文段的交互后,通信双方的进程之间就建立了一条传输连接,然后就可以用全双工的方式在该传输连接上正常的传输数据报文段了七TCP可靠传输数据编号与确认TCP协议是面向字节的并使每一个字节对应于一个序号在连接建立时,双方要商定初始序号TCP每次发送的报文段的首部中的序号字段数值表示该报文段中的数据部分的第一个字节的序号TCP的确认是对接收到的数据的最高序号表示确认接收端返回的确认号是已收到的数据的最高序号加1因此确认号表示接收端期望下次收到的数据中的第一个数据字节的序号的重传机制TCP每发送一个报文段,就对这个报文段设置一次计时器只要计时器设置的重传时间到了规定时间,但此时还没有收到确认,那么就要重传这一报文段由于TCP的下层是一个互联网环境,IP数据报所选择的路由变化很大因而传输层的往返时延的方差也很大为了计算超时计时器的重传时间,TCP采用了一种自适应的算法:(1)记录每一个报文段发出的时间,以及收到相应的确认报文段的时间这两个时间之差就是报文段的往返时延(2)将各个报文段的往返时延样本加权平均,就得出报文段的平均往返时延RTT(3)每测量到一个新的往返时延样本,就按下式重新计算一次平均往返时延RTT:平均往返时延RTT =α×(旧的RTT)+ (1-α)×(新的往返时延样本)在上式中,0≤α<1若α很接近于1,表示新算出的平均往返时延RTT和原来的值相比变化不大八TCP流量控制和拥塞控制1.滑动窗口的概念TCP采用大小可变的滑动窗口进行流量控制窗口大小的单位是字节在TCP报文段首部的窗口字段写入的数值就是当前给对方设置的发送窗口数值的上限因特网建议标准定义了以下四种算法:慢开始塞避免快重传和快恢复慢开始算法的做法是:在连接建立时,将拥塞窗口cwnd初始化为一个最大报文段长度MSS的数值此后,每收到一个对新的报文段的确认,就将拥塞窗口cwnd增加至多一个MSS的数值通常表现为按指数规律增长为防止拥塞窗口cwnd的增长引起网络阻塞,还需要一个状态变量,即慢开始门限ssthresh,其用法如下:当cwnd<ssthresh时,使用慢开始算法;当cwnd>ssthresh时,停止使用慢开始算法,改用拥塞避免算法;当cwnd=ssthresh时,既可使用慢开始算法,也可使用拥塞避免算法拥塞避免算法的做法是:发送端的拥塞窗口cwnd每经过一个往返时延RTT就增加一个MSS的大小通常表现为按线性规律增长(“拥塞避免”并非指完全能够避免了拥塞,而只是使网络比较不容易出现拥塞)不论在慢开始阶段还是拥塞避免阶段,只要发现网络出现拥塞(其根据是没有按时收到ACK或收到了重复的ACK),就要将慢开始门限ssthresh设置为出现拥塞时的发送窗口值的一半(但不能小于2)3.快重传和快恢复快重传和快恢复是对以上拥塞控制算法的改进,以避免有时一条TCP连接会因等待重传计时器的超时而空闲很长的时间快重传算法规定,发送端只要一连收到三个重复的ACK 即可断定有分组丢失了,就应立即重传丢失的报文段而不必继续等待为该报文段设置的重传计时器的超时快恢复算法如下:(1)当发送端收到连续三个重复的ACK时,就重新设置慢开始门限ssthresh(2)与慢开始不同之处是拥塞窗口cwnd不是设置为1,而是设置为ssthresh +3×MSS(3)若收到的重复的ACK 为n个(n>3),则将cwnd设置为ssthresh+n×MSS(4)若发送窗口值还容许发送报文段,就按拥塞避免算法继续发送报文段(5)若收到了确认新的报文段的ACK,就将cwnd缩小到ssthresh例题精讲【例1】在TCP/IP参考模型中,传输层的主要作用是在互联网络的源主机和目的主机对等实体之间建立用于会话的( C )A.点到点连接B.操作连接C.端到端连接D.控制连接【例2】如果用户程序使用UDP协议进行数据传输,那么( D )层协议必须承担可靠性方面的全部工作A.数据链路层B.网际层C.传输层D.应用层【例3】TCP协议是面向连接的协议,提供连接的功能是(1)( A )的;采用(2)( B )技术来实现可靠数据流的传送为了提高效率,又引入了滑动窗口协议,协议规定重传(3)(B )的报文段,这种报文段的数量最多可以(4)( D );TCP采用滑动窗口协议可以实现(5)( C )(1)A.全双工 B.单工 C.半双工 D.单方向(2)A.超时重传 B.肯定确认(捎带一个报文段的序号)C.超时重传和肯定确认D.丢失重传和否定性确认(3)A.未被确认及至窗口首端的所有报文段 B.未被确认C.未被确认及至退回N值的所有报文段D.仅丢失(4)A.是任意的个C.大于发送窗口的大小D.等于发送窗口的大小(5)A.端到端的流量控制 B.整个网络的拥塞控制C.端到端的流量控制和网络的拥塞控制D.整个网络的差错控制【例7】假定TCP采用2次握手代替3次握手来建立连接,也就是说省去第三个报文,是否可能会发生死锁解本题考查对TCP连接管理中三次握手原理的理解3次握手完成两个重要的功能,既要双方做好发送数据的准备工作(双方都知道彼此已准备好),也要允许双方就初始序列号进行协商,这个序列号在握手过程中被发送和确认现在把三次握手改成仅需要两次握手,死锁是可能发生的作为例子,考虑计算机A和B之间的通信,假定A给B发送一个连接请求分组,B收到了这个分组,并发送了确认应答分组按照两次握手的协定,B认为连接已经成功地建立了,可以开始发送数据分组可是,A在B的应答分组在传输中被丢失的情况下,将不知道B是否已准备好,也不知道B发送数据使用的初始序列号,A 甚至怀疑B是否收到自己的连接请求分组在这种情况下,A认为连接还未建立成功,将忽略B发来的任何数据分组,只等待连接确认应答分组而B在发出的分组超时后,重复发送同样的分组,这样就形成了死锁(如图练习题精选一单项选择题七层模型中,提供端到端的透明数据传输服务差错控制和流量控制的层是(C )A.物理层B.网络层C.传输层D.会话层2.传输层为( B )之间提供逻辑通信A.主机B.进程C.路由器D.操作系统3.( C )是TCP/IP模型传输层中的无连接协议协议协议协议协议4.以下哪项不是UDP协议的特性( A )A.提供可靠服务B.提供无连接服务C.提供端到端服务D.提供全双工服务5.下列不属于通信子网的是( D )A.物理层B.数据链路层C.网络层D.传输层6.可靠的传输协议中的“可靠”指的是( D )A.使用面向连接的会话B.使用“尽力而为”的传输C.使用滑动窗口来维持可靠性D.使用确认机制来确保传输的数据不丢失7.下列关于TCP协议的叙述中,正确的是( D )是一个点到点的通信协议提供了无连接的可靠数据传输将来自上层的字节流组织成数据报,然后交给IP协议将收到的报文段组成字节流交给上层8.一个TCP连接的数据传输阶段,如果发送端的发送窗口值由2000变为3000,意味着发送端可以( C )A.在收到一个确认之前可以发送3000个TCP报文段B.在收到一个确认之前可以发送1000个字节C.在收到一个确认之前可以发送3000个字节D.在收到一个确认之前可以发送2000个TCP报文段9.一条TCP连接的建立过程和释放过程,分别包括( C )个步骤,3 ,3 ,4 ,310.下列关于因特网中的主机和路由器的说法,错误的是( B )A.主机通常需要实现IP协议B.路由器必须实现TCP协议C.主机通常需要实现TCP协议D.路由器必须实现IP协议二综合应用题1.简述TCP和UDP协议的主要特点和应用场合答:UDP的主要特点是:(1)传送数据前无需建立连接,没有流量控制机制,数据到达后也无需确认(2)不可靠交付,只有有限的差错控制机制(3)报文头部短,传输开销小,时延较短因此,UDP协议简单,在一些特定的应用中运行效率高通常用于可靠性较高的网络环境(如局域网)或不要求可靠传输的场合,另外也常用于客户机/服务器模式中TCP的主要特点是:(1)面向连接,提供了可靠的建立连接和拆除连接的方法,还提供了流量控制和拥塞控制的机制(2)可靠交付,提供了对报文段的检错确认重传和排序等功能(3)报文段头部长,传输开销大因此,TCP常用于不可靠的互联网中为应用程序提供面向连接的可靠的端到端的字节流服务2.在一个1Gb/s的TCP连接上,发送窗口的大小为65535B,单程延迟时间等于10ms问可以取得的最大吞吐率是多少线路效率是多少2.答:根据题意,往返时延RTT=10ms×2=20ms,每20ms可以发送一个窗口大小的数据,每秒50个窗口(1000ms÷20ms=50)每秒能发送数据即吞吐量:65535×8×50=s线路效率:s÷1000Mb/s≈%所以,最大吞吐率是s,线路效率约为%3.有一个TCP连接,当它的拥塞窗口大小为64个分组大小时超时,假设该线路往返时间RTT是固定的即为3s,不考虑其他开销,即分组不丢失,该TCP连接在超时后处于慢开始阶段的时间是多少秒答:根据题意,当超时的时候,慢开始门限值ssthresh变为拥塞窗口大小的一半即ssthresh=64/2=32个分组此后,拥塞窗口重置为1,重新启用慢开始算法根据慢开始算法的指数增长规律,经过5个RTT,拥塞窗口大小变为2=32,达到ssthresh此后便改用拥塞避免算法因此,该TCP连接在超时后重新处于慢开始阶段的时间是5×RTT=15s应用层(重点)知识点讲解一网络应用模型(理解)每个应用层协议都是为了解决某一类应用问题,而问题的解决又往往是通过位于不同主机中的多个应用进程之间的通信和协同工作来完成的应用层的具体内容就是规定应用进程在通信时所遵循的协议这些应用进程之间相互通信和协作通常采用一定的模式,常见的有:客户/服务器模型和P2P模型1.客户/服务器模型客户/服务器模型所描述的是进程之间服务和被服务的关系客户(client)和服务器(server)都是指通信中所涉及的两个应用进程其中,客户是服务请求方,服务器是服务提供方模型P2P(Peer to Peer)模型即对等网络模型相对于传统的集中式客户/服务器模型,P2P弱化了服务器的概念,系统中的各个节点不再区分服务器和客户端的角色关系,每个节点既可充当客户,也可充当服务器,结点之间可以直接交换资源和服务而不必通过服务器二域名系统DNS(重点)1.层次域名空间由于点分十进制的IP地址难记,在因特网中我们还可用域名来标识一台主机连接在因特网上的任何一台主机或者路由器都具有层次性结构的唯一名称,即域名(domainname)域名只是一个逻辑概念,它并不代表计算机的物理地址域名的结构由若干个分量组成,各分量之间用点隔开:….三级域名.二级域名.顶级域名各分量分别代表不同级别的域名各级域名由上一级的域名管理机构管理,最高的顶级域名由因特网的相关机构管理现在的顶级域名TLD 有三大类:(1)国家顶级域名nTLD:如:表示中国,.us表示美国,.uk表示英国,等等(2)国际顶级域名iTLD:采用.int国际性的组织可在.int下注册(3)通用顶级域名gTLD:如,,.org等等2.域名服务器:负责域名和IP地址的翻译共有以下三种不同类型的域名服务器:(1)本地域名服务器:也称默认域名服务器,距离用户较近,当所要查询的主机也属于同一个ISP时,该本地域名服务器立即将查询的域名转换为它的IP地址(2)根域名服务器:通常用来管辖顶级域名(如)当一个本地域名服务器不能立即回答某个主机的查询时,该本地域名服务器就以DNS客户的身份向某一根域名服务器查询(3)授权域名服务器:主机所登记注册的域名服务器,通常是该主机的本地ISP的一个域名服务器3.域名解析过程(重点)当客户端需要域名解析时,通过本机的域名解析器构造一个域名请求报文,并发往本地域名服务器域名请求报文指明了所要求的域名解析方法,包括两类:递归查询和递归与迭代相结合的方法当指定的域名服务器收到域名解析请求报文时,首先检查所请求的域名是否在所管辖的范围内如果域名服务器能完成域名解析的任务,就将请求的域名转换成相应的IP地址,并将结果返回给发送请求的客户端否则,域名服务器检查客户端要求的解析方法类型:(1)如果要求递归查询,则请求另外一个域名服务器,并最终通过应答报文将结果转交给客户端(2)如果要求使用递归和迭代相结合的方法,则产生一个应答报文并传回给客户端,该应答报文指定了客户端下次应该请求的域名服务器三文件传送协议FTP(重点)文件传送协议FTP是因特网上使用的最广泛的文件传送协议,适合于在异构网络中任意计算机之间传送文件的工作原理在进行文件传输时,FTP的客户和服务器之间要建立两个连接:(1)控制连接,由控制进程进行操纵,使用端口号21,用来传输控制命令(如连接请求,传送请求等)它在整个会话期间一直保持打开(2)数据连接,由数据传送进程操纵,使用端口号20,用来传输文件它在接收到FTP客户文件传送请求后被创建,在传送完毕后关闭,数据传送进程也结束运行由于FTP使用了两个不同的端口号,所以数据连接与控制连接不会发生混乱使用两个独立的连接的主要好处是使协议更加简单和更容易实现,同时在传输文件时还可以利用控制连接(例如,客户发送请求终止传输)四电子邮件电子邮件又称E mail1.电子邮件系统的组成结构一个电子邮件系统有三个主要构件:(1)用户代理:用户与电子邮件系统的接口,如Outlook,Foxmail基本功能是:撰写显示和处理(2)邮件服务器:因特网上所有的ISP都有邮件服务器,功能是发送和接收邮件,同时还要向发信人报告邮件传送的情况(已交付被拒绝丢失等)(3)电子邮件使用的协议:如用于SMTPPOP3等电子邮件的发送和接收过程:(重点)(1)发信人调用用户代理来编辑要发送的邮件用户代理用SMTP把邮件传送给发送端邮件服务器(2)发送端邮件服务器将邮件放入邮件缓存队列中,等待发送(3)运行在发送端邮件服务器的SMTP客户进程,发现在邮件缓存中有待发送的邮件,就向运行在接收端邮件服务器的SMTP服务器进程发起TCP连接的建立(4)TCP连接建立后,SMTP客户进程开始向远程的SMTP服务器进程发送邮件当所有的待发送邮件发完了,SMTP就关闭所建立的TCP连接(5)运行在接收端邮件服务器中的SMTP服务器进程收到邮件后,将邮件放入收信人的用户邮箱中,等待收信人在方便时进行读取(6)收信人在打算收信时,调用用户代理,使用POP3(或IMAP)协议将自己的邮件从接收端邮件服务器的用户邮箱中的取回(如果邮箱中有来信的话)协议(重点)简单邮件传送协议(SMTP,SimpleMailTransferProtocol)所规定的就是在两个相互通信的SMTP进程之间应如何交换信息SMTP运行在TCP基础之上,使用25号端口,也使用客户/服务器模型SMTP规定了14条命令和21种应答信息SMTP通信的三个阶段如下:(1)连接建立:连接是在发送主机的SMTP客户和接收主机的SMTP服务器之间建立的SMTP不使用中间的邮件服务器(2)邮件传送(3)连接释放:邮件发送完毕后,SMTP应释放TCP连接协议(重点)邮局协议(POP,PostOfficeProtocol)是一个非常简单但功能有限的邮件读取协议,现在使用的是它的第三个版本POP3POP也使用客户服务器的工作方式在接收邮件的用户PC机中必须运行POP客户程序,而在用户所连接的ISP的邮件服务器中则运行POP服务器程序五万维网WWW(重点)浏览器和服务器之间进行交互的协议称为超文本传输协议HTT P另外,Web页的地址称为统一资源定位符URL2.统一资源定位符URL万维网使用统一资源定位符URL(UniformResourceLocator)是对可以从因特网上得到的资源(包括目录文件等)的位置和访问方法的一种简洁的表示URL的一般形式:<URL的访问方式>:文本传输协议HTTPHTTP是面向事务的应用层协议,它规定了在浏览器和服务器之间的请求和响应的格式和规则一旦获得了服务器的IP地址,浏览器将通过TCP向浏览器发送连接建立请求每个服务器上都有一个服务进程,它不断地监听TCP的端口80,当监听到连接请求后便与浏览器建立连接TCP连接建立后,浏览器就向服务器发送要求获取某一Web页面的HTTP请求服务器收到HTTP请求后,将构建所请求的Web页的必需信息,并通过HTTP响应返回给浏览器浏览器再将信息进行解释,然后将Web页显示给用户最后,TCP连接释放因此,HTTP有两类报文:(1)请求报文———从客户向服务器发送连接请求;(2)响应报文———从服务器到客户的回答例题精讲【例1】DNS协议主要用于实现下列哪项网络服务功能( A )A.域名到IP地址的映射B.物理地址到IP地址的映射地址到域名的映射地址到物理地址的映射【例2】一台主机希望解析域名如果这台主机的配置的DNS地址为A,Internet根域名服务器为B,而存储域名与其IP地址对应关系的域名服务器为C,那么这台主机通常先查询( A )A.域名服务器AB.域名服务器 BC.域名服务器 CD.不确定【例3】FTP用于传输文件的端口是( B )【例4】从协议分析的角度,WWW 服务的第一步操作是WWW 浏览器完成对WWW 服务器的( B )A.地址解析B.域名解析C.传输连接建立D.会话连接建立【例5】因特网提供了大量的应用服务,大致可以分为通信获取信息和共享计算机等三类(1)( A )是世界上使用极广泛的一类因特网服务,以文本形式或HTML格式进行信息传递,而图像等文件可以作为附件进行传递(2)( D )是用来在计算机之间进行文件传输的因特网服务利用该服务不仅可以从远程计算机获取文件,还能将文件从本地机器传送到远程计算机(3)( C )是目前因特网最丰富多彩的应用服务,其客户端软件称为浏览器(4)( D )应用服务将主机变成远程服务器的一个虚拟终端;在命令方式下运行时,通过本地计算机传送命令,在远程计算机上运行相应程序,并将相应的运行结果传送到本地计算机显示(1)mail(2)(3)(4)【例6】在TCP/IP协议族中,应用层的各种服务是建立在传输层提供服务的基础上下列哪组协议需要使用传输层的TCP协议建立连接( B )DHCPFTP SMTPHTTPFTPTELNET FTPTFTP练习题:一单项选择题1.用户提出服务请求,网络将用户请求传送到服务器;服务器执行用户请求,完成所要求的操作并将结果送回用户,这种工作模式称为( A )A.客户服务器模式B.点到点模式CD模式 D.令牌环模式2.域名是与以下哪个地址一一对应的( D )地址地址 C.主机名称 D.以上都不是客户发起对FTP服务器的连接建立的第一阶段建立( D )A.控制传输连接B.数据连接C.会话连接D.控制连接协议在使用时建立了两条连接:控制连接和数据连接,它们所使用的端口号分别是( D ),21 ,80 ,20 ,205.在因特网中能够提供任意两台计算机之间传输文件的协议是( B )6.在电子邮件应用程序向邮件服务器发送邮件时,最常使用的协议是( B )7.在因特网电子邮件系统中,电子邮件应用程序( B )A.发送邮件和接收邮件都采用SMTP协议B.发送邮件通常使用SMTP协议,而接收邮件通常使用POP3协议C.发送邮件通常使用POP3协议,而接收邮件通常使用SMTP协议D.发送邮件和接收邮件都采用POP3协议上每个网页都有一个唯一的地址,这些地址统称为( C )地址 B.域名地址C.统一资源定位符地址9.在Internet上浏览信息时,WWW 浏览器和WWW 服务器之间传输网页使用的协议是( B )浏览器所支持的基本文件类型是( B )二综合应用题1.为什么要引入域名的概念.答:IP地址很难记忆,引入域名后,便于人们记忆和识别,域名解析可以把域名转换成IP地址。

计算机网络中的网络层与传输层

计算机网络中的网络层与传输层

计算机网络中的网络层与传输层在计算机网络中,网络层和传输层是两个重要的组成部分。

它们分别负责不同的功能和任务,并且在整个网络通信过程中发挥着不可或缺的作用。

一、网络层网络层是计算机网络中的第三层,它主要负责实现数据包在网络中的传输。

网络层使用IP协议来进行数据包的传输和路由选择。

1. IP协议IP协议是网络层中最重要的协议,它定义了数据包在网络中的传输规则和格式。

IP协议使用IP地址来确定源和目的主机,并且利用路由算法选择最佳路径进行数据传输。

2. 路由选择路由选择是网络层的核心任务之一,它通过路由器来实现。

路由器是网络中负责转发数据包的设备,它通过查看数据包的目的IP地址,并根据预先配置的路由表来选择下一跳路径,最终将数据包发送到目的主机。

3. IP地址IP地址用于标识主机在网络中的唯一性。

IP地址由32位二进制数表示,通常用四个十进制数表示,例如192.168.1.1。

IP地址分为公网IP和私网IP,公网IP由互联网管理机构分配,而私网IP则在组织内部使用。

二、传输层传输层是计算机网络中的第四层,它主要负责实现端到端的可靠传输和数据分段等功能。

1. TCP协议TCP协议是传输层中最常用的协议,它提供可靠的、面向连接的传输服务。

TCP协议通过建立连接、分段和重传等机制来保证数据的可靠传输。

2. UDP协议UDP协议是传输层中另一种常用的协议,它提供无连接的传输服务。

UDP协议没有建立连接和重传等机制,因此传输速度更快,但不保证数据的可靠传输。

3. 分段与重组传输层通过将数据分段来适应网络传输的需求。

发送端将较大的数据拆分成多个较小的数据段,并在接收端进行重组。

这样可以提高数据传输的效率和可靠性。

4. 端口与套接字传输层使用端口号来标识不同的应用程序。

端口号是一个16位的整数,范围从0到65535。

传输层还使用套接字来实现数据的发送和接收,套接字是网络编程中的一种抽象概念。

结论网络层和传输层在计算机网络中扮演着重要的角色。

计算机网络的结构组成

计算机网络的结构组成

计算机网络的结构组成计算机网络已经成为了当今社会不可或缺的一部分,它为人们的生活提供了许多便利。

计算机网络的发展离不开一个稳定、安全和高效的网络结构。

本文将介绍计算机网络的结构组成,并探讨其中的每个组成部分。

一、物理层物理层是计算机网络中最基础的一层。

它主要负责传输比特流(0和1)的信号以及数据的物理连接。

在网络中,物理层通过电缆、光纤、无线信号等传输媒介将数据从一个地方传输到另一个地方。

物理层的主要设备包括集线器、中继器和传输介质等。

二、数据链路层数据链路层负责将物理层传输的比特流组织为数据帧,并通过校验和纠错等技术确保数据的可靠传输。

此外,数据链路层还负责网络节点之间的数据链路管理和数据帧的流控制等任务。

典型的数据链路层设备包括网桥和交换机。

三、网络层网络层是计算机网络中的核心层,它负责将数据从源节点传输到目的节点。

网络层通过路由选择算法确定最佳路径,并将数据划分为数据包进行传输。

网络层还可以实现数据的拥塞控制和分组的重组等功能。

路由器是网络层的主要设备。

四、传输层传输层负责在源节点和目的节点之间提供端到端的可靠通信。

它通过将数据划分为数据段并为每个数据段编号,以便在网络中的不同路径上进行传输。

传输层还可以实现流量控制和拥塞控制等功能。

传输层的典型协议包括TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据报协议)。

五、会话层会话层负责在网络中的不同节点之间建立、维护和终止会话。

它提供了建立连接、数据传输和关闭连接的功能。

会话层还可以处理多个应用程序之间的并发会话。

在OSI模型中,会话层通常与传输层一起合并。

六、表示层表示层负责将数据转换为计算机可识别的格式,并提供数据加密和解密等功能。

它还可以处理数据的压缩和解压缩。

表示层可以确保数据在源节点和目的节点之间的正确解释和传递。

七、应用层应用层是计算机网络中最高层的一层,它直接为用户提供网络服务。

应用层包括各种应用程序,例如电子邮件、文件传输和远程登录等。

计算机网络的结构组成

计算机网络的结构组成

计算机网络的结构组成计算机网络是由一组相互连接的计算机和设备组成,通过数据传输和共享资源,实现信息交流和协作的系统。

它具有复杂的结构组成,涉及多个层次和组件。

本文将介绍计算机网络的结构组成,包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。

一、物理层物理层是计算机网络的最底层,负责传输数据的物理介质和信号。

它定义了数据在传输介质上的电气、力学和功能特性,主要包括传输介质、传输速率、连接器和编码规范等。

在计算机网络中,常见的物理层设备包括网线、中继器、集线器和光纤等。

二、数据链路层数据链路层建立在物理层之上,负责在物理层提供的传输介质上建立可靠的数据链路。

它将原始的比特流划分为较小的数据帧,并在帧之间添加控制信息,用于错误检测和纠正。

数据链路层还负责介质访问控制、流量控制和传输优先级等功能。

典型的数据链路协议包括以太网和无线局域网等。

三、网络层网络层负责在不同网络之间进行数据路由和转发,实现端到端的数据传输。

它通过控制数据包的转发和路由算法,将数据从源主机传输到目标主机。

网络层还提供了多种服务,如差错检测、拥塞控制和网络地址转换等。

常见的网络层协议有IP协议和路由协议等。

四、传输层传输层提供了可靠的端到端数据传输服务。

它负责将数据流分割为较小的数据段,并为每个数据段添加序列号和检验和等信息,保证数据的完整性和正确性。

传输层还提供了流量控制和拥塞控制机制,确保网络资源的有效利用。

典型的传输层协议有TCP和UDP等。

五、应用层应用层是计算机网络的最高层,提供了用户与网络服务之间的接口。

它实现了各种特定的网络应用,如电子邮件、文件传输、网页浏览和远程登录等。

应用层协议定义了数据格式和通信规则,使得不同设备和平台上的应用程序能够互相通信。

常见的应用层协议有HTTP、SMTP和FTP等。

综上所述,计算机网络的结构组成包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。

这些层次之间通过协议和接口进行通信和交互,共同实现了计算机网络的功能和服务。

计算机网络网络层与传输层

计算机网络网络层与传输层

计算机网络网络层与传输层计算机网络是现代社会中不可或缺的一部分,它通过数据的传输和交换使得全球范围内的计算机可以相互连接和通信。

在计算机网络中,网络层和传输层是网络体系结构的两个重要组成部分,它们分别负责网络的路由和数据传输的可靠性。

一、网络层网络层是计算机网络体系结构中的重要组成部分,它负责将数据传输到目标计算机。

网络层的功能主要包括数据分组的路由和转发。

路由是指通过查找路由表,确定数据包从源主机到目标主机的路径。

转发是指在网络中选择合适的路由器将数据包从一个接口转发到下一个接口。

网络层使用IP协议(Internet Protocol)来实现数据分组的路由和转发。

IP协议是一种面向无连接的协议,它将数据分组封装成IP数据包,在数据包中包含源IP地址和目标IP地址等信息。

路由器根据目标IP地址来查找路由表,并将数据包沿着最佳路径传送到目标主机。

网络层还可以实现网络地址转换(NAT)和负载均衡等功能。

NAT主要用于解决IPv4地址不足的问题,它将内部网络使用的私有IP地址转换为外部网络使用的公有IP地址。

负载均衡则通过将数据流量分配到多个服务器上,提高网络性能和可靠性。

二、传输层传输层是计算机网络体系结构中的一部分,它负责在源主机和目标主机之间提供可靠的数据传输服务。

传输层的主要功能包括分段和重组、流量控制和拥塞控制。

传输层使用传输控制协议(TCP)和用户数据报协议(UDP)来实现数据的可靠传输。

TCP协议提供面向连接的、可靠的数据传输服务。

在数据传输过程中,TCP将数据分割成多个数据段,并使用序号、确认序号和窗口等机制实现数据的可靠传输。

TCP还具有流量控制和拥塞控制的功能,以确保网络的稳定性和可靠性。

与TCP不同,UDP协议是一种无连接的协议,它不提供可靠的数据传输服务。

UDP将数据分割成数据报,在数据报中包含源端口和目标端口等信息。

UDP适用于对数据传输速度要求较高、对数据可靠性要求不高的应用场景,如音视频传输。

计算机网络传输层题库

计算机网络传输层题库

计算机网络传输层题库1.下列哪一项不是传输层的作用()[单选题]*A、可采用标准的传输原语开发自身应用,无惧底层通信网络的变化B、提供可靠数据传输、差错控制等服务C、处理主机之间通信的事务,而不是进程之间的通信(正确答案)D、当数据传输连接中断时,可以建立一个新的连接,在中断处继续数据的传输2.以下哪些是虚电路的特点()*A、虚电路子网中包头的长度要短于数据报子网中包头的长度(正确答案)B、同一对端系统之间的数据报遵循同一条路径(正确答案)C、路由表通过查询路由表才可知道使用哪个网络接口进行转发D、包头不包括完整的双方地址信息,替代地址信息的是表示路径的虚电路号(正确答案)3.在可靠数据传输协议rdt2.1中,关于针对确认信息的差错校验以下哪些说法是正确的()*A、接收端要检查数据报文的正确性(正确答案)B、发送端要检查确认信息是否正确(正确答案)4.下列关于UDP协议的叙述中,正确的是()*A.提供无连接服务(正确答案)B.提供复用/分用服务(正确答案)C.通过差错校验,保障可靠数据传输下列网络应用中,()不适合使用UDP协议[多选题]A、远程登录(正确答案)B、传输电子邮件(正确答案)C、远程调用D、实时多媒体应用5.下列()不是TCP服务的特点[单选题]*A、可靠B、支持广播(正确答案)C、字节流口、全双工6. TCP使用三次握手协议来建立连接,设甲、乙双方发送报文的初始序号分别为X和Y,甲方发送()的报文给乙方。

[单选题]*A、SYN=1,seq=X+1B、SYN=1,seq=X(正确答案)7.下列哪一项不是虚电路的特点()[单选题]*A、分组开销少B、支持广播(正确答案)C、分组按照同一路由转发D、顺序到达8.下列哪种交换技术可能导致失序()[单选题]*A、数据报分组交换(正确答案)B、报文交换C、虚电路分组交换D、电路交换9.以下哪些是并发型客户-服务器模型的特点()*A、所有客户的请求在一个队列中排队B、服务器在任何时刻只能为一个客户服务C、服务器需要多个端口同时为客户服务(正确答案)D、服务器可以同时为多个客户机服务(正确答案)10.关于可靠数据传输协议rdt2.2,正确的是()*A、发送端必须检查收到的ACK号(正确答案)B、使用一种只有肯定确认机制完成可靠传输(正确答案)C、接收端必须给出ACK号(正确答案)11.在TCP协议中,发送方的窗口大小取决于()[单选题]*A.仅接收方允许的窗口B.接收方允许的窗口和发送方允许的窗口C.接收方允许的窗口和拥塞窗口(正确答案)D.发送方允许的窗口和拥塞窗口12.主机甲和主机乙之间已建立了一个ITCP连接,TCP最大段长度为1000字节。

计算机网络中的网络层与传输层

计算机网络中的网络层与传输层

计算机网络中的网络层与传输层在计算机网络中,网络层和传输层是两个重要的层级。

它们分属于OSI(开放系统互联)模型或TCP/IP(传输控制协议/互联网协议)模型的不同层级,各自负责不同的功能和任务。

本文将对网络层和传输层进行详细的介绍和比较。

一、网络层网络层是计算机网络中的第三层,也是OSI模型或TCP/IP模型中的重要组成部分。

网络层负责在不同的网络间进行数据传输和路由选择。

其主要功能如下:1. IP地址分配与转发:网络层通过IP地址来标识网络中的不同设备,可以将数据从源主机发送到目标主机。

网络层还负责判断传输数据的最佳路径,并进行数据包转发。

2. 路由选择:网络层使用路由协议来选择传输数据的最佳路径。

常见的路由协议有RIP(路由信息协议)、OSPF(开放最短路径优先)、BGP(边界网关协议)等。

3. 数据分片与重组:网络层可以将较大的数据报进行分片,并在目标设备上将分片的数据报重组成完整的数据。

网络层使用的主要协议是IP(互联网协议),它定义了数据在网络中的传输方式和地址分配方式。

IP协议有两个版本,IPv4和IPv6,其中IPv4是目前常用的版本。

二、传输层传输层是计算机网络中的第四层,同样是OSI模型或TCP/IP模型的重要组成部分。

传输层负责在主机之间提供端到端的数据传输和错误控制。

其主要功能如下:1. 数据分段与重组:传输层将从应用层接收到的数据进行分段,并在目标主机上将分段的数据重新组合成原始数据。

2. 端口标识与多路复用:传输层使用端口号来标识不同的应用程序和服务。

通过多路复用技术,传输层可以同时为多个应用程序提供数据传输服务。

3. 可靠性和流量控制:传输层使用TCP(传输控制协议)来提供可靠的数据传输。

TCP使用确认机制和重传机制来确保数据的正确性和完整性。

此外,传输层还使用流量控制技术来控制数据的发送速率,防止网络拥塞。

传输层使用的主要协议有TCP和UDP(用户数据报协议)。

TCP 是面向连接的可靠协议,适用于对数据传输可靠性要求较高的场景,如文件传输、电子邮件等。

计算机网络 传输层

计算机网络  传输层

计算机网络传输层传输层为OSI参考模型的第四层,是计算机网络体系结构的核心,其任务是为从发送端计算机到接收端计算机提供可靠的、透明的数据传输,并向高层用户屏蔽通信子网的细节,提供通用的传输接口。

传输层实现时主要考虑以下几点:1.连接管理传输层能够实现端-端的数据传输,即在数据传输前,经过各种交换设备,在两端建立一条链路。

链路建立后,发送端使用该链路发送数据,待数据发送完毕,接收端确认接收成功。

连接管理是传输层在发送端和接收端之间建立和释放连接所必须遵循的协议,一般通过三次握手协议来完成两端点连接的建立:计算机A传送一个请求一次连接的TPDU,它的序列号为X;计算机B会送一个确认该请求及其序列号的TPDU,它的序列号为Y;计算机A 通过在第一个数据TPDU中包含序列号X和Y,对计算机B的确认帧发回一个确认。

为避免由于请求或确认信息丢失而导致的错误,在计算机A和计算机B中分别设置了定时器。

如果计算机A的请求信息或计算机B的确认信息丢失,计算机A将在计时结束后重新发送请求。

如果计算机A的确认信息丢失,计算机B将在计时结束后终止连接。

当计算机A与计算机B通信完毕后,需要两端点终止连接操作。

而终止连接的操作为:首先计算机A请求终止连接,然后计算机B确认请求;如果计算机A接收到计算机B所发送的确认信息后,再发送一个确认信息,并终止连接;最后计算机B收到确认信息后,也终止连接。

2.差错控制在传输层的通信过程中,无论时面向连接还是面向无连接的传输,都需要对传输的内容进行差错控制编码、差错检测、差错处理三个方面的处理。

传输层的差错控制是通过在通信子网对差错控制的基础上最后的一道差错控制措施可,面对的出错率相对较低。

因此,传输层的差错控制编码一般采用比较简单的算法。

例如,在传输层协议数据单元TPDU内留有专门的校验和字段,用于存放校验码。

在对于差错的处理过程中,通常采用当即纠错、通知发送端重传和丢弃三种措施,具体采用什么措施与差错控制算法与传输层服务要求有关。

第五章 计算机网络 传输层 (1)

第五章  计算机网络  传输层 (1)

(答案仅供参考如有不对请自己加以思考)第五章传输层一、习题1.在TCP协议中,采用()来区分不同的应用进程。

A.端口号B.IP地址C.协议类型D.MAC地址2.下面信息中()包含在TCP首部中而不包含在UDP首部中。

A.目标端口号B.序号C.源端口号 D.校验号3.在TCP/IP模型中,传输层的主要作用是在互联网络的源主机和目的主机对等实体之间建立用于会话的()。

A.点到点连接B.操作链接C.端到端连接D.控制连接4.在TCP/IP网络中,为各种公共服务保留的端口号范围是()。

A.1-255 B.0-1023C.1-1024D.1-655355.假设某应用程序每秒产生一个60B的数据块,每个数据块被封装在一个TCP报文中,然后在封装到一个IP数据报中。

那么最后每个数据报所含有的应用数据所占的百分比是()(注意:TCP报文和IP数据报的首部没有附加字段。

)A.20%B.40%C.60%D.80%6.如果用户程序使用UDP协议进行数据传输,那么()层协议必须承担可靠性方面的全部工作。

A.数据链路层B.网际层C.传输层D.应用层7.有一条TCP连接,它的最大报文段长度2KB,TCP拥塞窗口为24KB,这时候发生了超时事件,那么该拥塞窗口变成了()。

A.1KBB.2KBC.5KBD.7KB8.TCP协议是面向连接的协议,提供连接的功能是(1)______的;采用(2)_______技术来实现可靠数据流的传送。

为了提高效率,又引入了滑动窗口协议,协议规定重传(3)_______的报文段,这种报文段的数量最多可以(4)________;TCP采用滑动窗口协议可以实现(5)_______。

(1)A.全双工 B.单工C.半双工D.单方向(2)A.超时重传 B.肯定确认C.超时重传和肯定确认D.丢失重传和否定性确认(3) A.未被确认及至窗口首端的所有报文段B.在计时器到时前未被确认的所有报文段C.未被确认及至退回N值的所有报文段D.未被确认的报文段(4)A.是任意的 B.1个C.大于发送窗口的大小D.等于发送窗口的大小(5)A.端到端的流量控制B.整个网络的拥塞控制C.端到端的流量控制和网络的拥塞控制D.整个网络的差错控制9.OSI 7层模型中,提供端到端的透明数据传输服务、差错控制和流量控制的层是()。

了解计算机网络的物理层和传输层原理

了解计算机网络的物理层和传输层原理

了解计算机网络的物理层和传输层原理计算机网络是现代社会中不可或缺的一部分,它将世界紧密地连接在一起,为人们提供了快捷的数据传输和信息交流方式。

而要深入了解计算机网络的运行原理,我们需要从物理层和传输层两个方面进行探索。

一、物理层原理物理层是计算机网络中最基础的一层,它主要负责将数字信息转化为电信号,并在计算机之间进行传输。

物理层的主要任务有以下几个方面:1. 传输介质:物理层规定了计算机网络使用的传输介质,可以是铜缆、光纤或无线信号等,这些传输介质能够将数字信息转化为适合传输的信号。

2. 数据编码:物理层需要对数字信息进行编码,以便在传输介质上进行传输。

常用的编码方式有不归零码、曼彻斯特编码等。

3. 数据传输方式:物理层定义了数据传输的方式,包括串行传输和并行传输。

串行传输是逐位进行传输,而并行传输则是同时传输多个位。

4. 时钟同步:物理层需要保证发送方和接收方的时钟同步,以确保数据能够正确地接收和解码。

在实际应用中,物理层还需要考虑信号的传输距离、传输速率以及抗干扰能力等因素,以保证数据的可靠传输。

二、传输层原理传输层是计算机网络中的第四层,它负责将数据从源主机传输到目的主机,并提供可靠的数据传输服务。

传输层的主要功能如下:1. 分段和重组:传输层将上层发送的数据进行分段,并在接收方进行重组。

这样可以将较大的数据拆分成较小的分组进行传输,提高了数据的传输效率。

2. 端口号管理:传输层使用端口号来标识不同的应用程序,以确保数据能够正确地传输到目的地。

3. 连接管理:传输层可以建立、维护和终止两个主机之间的连接。

常见的传输层协议有TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据报协议),它们分别提供了面向连接和无连接的服务。

4. 差错控制:传输层通过检验和、确认和重传等机制来确保数据的可靠传输。

TCP协议可以通过序号、确认号和滑动窗口等方法实现可靠传输。

除了上述功能,传输层还负责拥塞控制、流量控制和错误恢复等工作,以保证数据在网络中的高效传输。

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8/10/2013 7:13:21 PM
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传输协议(续)
如何获取对方传输用户的地址? • 有些进程提供公共服务,其地址是众所周知的。
• 网络中可以配置一个名字服务器,请求服务的用户可以查找名字服务器。
• 发起端的用户进程向地址已知的远端系统特权进程发出请求,特权进程 派生出新的临时进程,并被分配给一个临时的端口地址。
8/10/2013 7:13:21 PM
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传输服务(续)
服务质量QoS • X.25网络具有协商吞吐率的机制,它可以改变流控参数和调配网络资源的 数量,提供不同吞吐率的虚电路,运行在 X.25网络上的传输层在处理用户 的吞吐率需求时不需要做多少工作,只是把用户的要求传达给下层网络。另 外,传输实体也可采取其他的手段满足用户的要求,例如为了提高吞吐率, 可以把一个传输连接分裂为几个虚电路连接。 • 传输实体在满足用户的QoS需求时可能打折扣,甚至根本做不到。这可能是 通信子网提供的能力有限,或者是用户提出的要求不能兼顾,例如可靠性和 延迟时间,吞吐率和服务费用之间必须做出一定的折衷。这时传输实体会向 上层实体提出指标较低的反建议,按照降低规格的QoS参数建立连接。 • 文件传输协议需要大的吞吐率,甚至还需要高可靠性,以避免文件级的多次 重传。事务处理协议(实时数据库查询)要求低延迟,而电子邮件协议则要 求多种优先级。实现这些特殊要求就要把服务质量请求交给传输协议来完成
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传输服务(续)
连接管理服务 传输实体要对连接的建立和释放进行管理。建立连接的过程可以是对称的,即 允许任何一方用户启动建立连接的过程;也可以是非对称的,即仅允许一方提 出连接请求,另一方只能接受(或不接受)对方提出的连接请求。非对称方式 用于建立单向连接。 连接的终止可以是突然的或平稳的,当连接突然终止时,正在传输中的数据就 丢失了,而平稳终止连接则可以保证所有在传输途中的数据完整提交之前任何 一方不会释放资源,不会关闭连接。
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传输服务(续)
加急投送服务 这种服务类似于高优先级服务,但是有所区别。由于传输层要向上层提供 可靠顺序的提交服务,所以对各种协议数据单元都要进行流量控制,但是 加急投送数据不受流控影响。加急投送服务的数据包可以赶上和超过前边 的数据包,传输实体调动可用的设施尽快地传送加急数据。在接收端,传 输实体用中断方式通知用户立即接收加急数据,并用加急的协议数据单元 返回应答。 加急投送服务仅用于需要紧急传送的少量数据,例如终端发出的中断字符 或是告警状态指示等,而优先服务只是通过资源分配和信道参数的调整使 得优先级高的数据比普通数据传送得更快一些。
例如网络中有一个分时系统提供公共服务,它的地址是众所周知的,任 何用户终端都可以登录在分时系统上;又例如为了均衡负载,数据输入 进程可能在局域网中从一个站移动到另一个站,这个进程的名字必须保 存在名字服务器中,当它移动时名字服务器随时更新其地址;在大型主 机上运行一个仿真程序,则可作为一个临时进程的例子,终端用户首先 向主机上的远程作业管理进程发出请求,管理进程派生出仿真进程并返 回它的端口地址。
2)接收端传输实体来不及接收数据。
发送端
接收端传输实体为传输连接维持一定 数量的缓冲区,用于存放TPDU。缓 冲区可能溢出,所以实施流控是必要 的。 传输层对等实体之间不直接相连,传 输实体之间的延迟大,而且延迟是变 化的。所以流控难度大
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传输实体
传输实体
网络服务
传输实体 B
传输协议(续)
3 4 5 6 7
DT0
0 1
2 3
4 5
6 7 0
1 2
3 4 5
6 7
A 可连续发送7个TPDU
DT1 DT DT
B 准备接收7个TPDU
2 信贷(credit)滑动窗口协议 3 第三种流控方案在控制数据流动速率方面给接收方提供了更大的自由度, DT4 在基础网络可靠的情况下,这种控制策略能产生平滑的数据流动,在基础 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 网络不可靠时,它还是一种差错控制手段。这种控制技术把接收方的应答 6 T5 , CD CK3 信号与流控信号分开处理,不像固定大小的滑窗协议那样对两者用同一个 A B 应答了3个, 准备接收5个TPDU 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 信号控制。
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传输协议(续)
5种传输协议 • TP2是TP0的增强型协议,它在TP0的基础上增加了多路复用功能,多路复 用到同一网络连接上的各个传输连接必须单独提供流控功能,因为一个网络 连接不能同时控制多个数据流。
• TP3协议综合了TP1和TP2的优点,它具有TP2的多路复用和流控能力,也提 供TP1的差错恢复功能,适用于B型网络。
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传输协议(续)
流量控制
通过传输连接的数据流动过程为:发送端用户—>发送端传输实体—>发送端 网络服务—>接收端网络服务—>接收端传输实体—>接收端用户。接收端传输 实体要求限制数据流动的速率可能是出于下面的原因;
1)接收端用户来不及接收数据;
传输用户 传输用户 接收端
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传输协议(续)
5种传输协议 • TP0协议适用于A型网络,它是CCITT为智能用户电报(Teletex)开发的 协议。TP0为请求的传输连接建立一条对应的网络连接,并假定网络连接 完全可靠,不再另外进行流控和排序。
• TP1协议适用于B型网络,它在TP0协议的基础上增加了差错恢复功能。差 错恢复功能表现在对传输协议数据单元(TPDU)编号,当X.25复位命令出 现后可以重新取得同步,或者在X.25重启动之后再建传输连接,流控功能 仍然由网络层协议实现。这种协议也提供加急投送服务。
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传输服务(续)
• • • • • 服务质量QoS 服务质量(Quality of Service,)参数在建立传输连接过程中可协商: 残留错误率; 传输失败的概率; 平均(或最大)传输时延; 平均(或最大)吞吐率; 优先级。 各种网络都有特定的服务质量参数和取值范围。运行在主机中的传输实体根 据下层网络提供的服务决定如何满足用户的要求。 如果下层协议提供了可选的服务质量参数,可以提供不同优先级、不同可靠 性、不同的吞吐率和延迟时间的服务,则传输实体的工作只是顺水推舟地让 下层实体实现用户的要求
网络服务
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传输协议(续)
传输层流控方案 (1)接收端传输实体拒绝接受网络实体送来的TPDU; 这是利用网络层流控实现传输层流控。当传输实体缓冲区充满时拒绝接受网络 服务送来的数据,就触发了网络中的流控过程,从而引起发送端的网络服务不 再接受它上面的传输实体发来的TPDU。当多个传输连接复用在一个网络连接 上时,这种机制就完全失效了,因为网络流控无法对各个传输连接分别提供流 控。 (2)利用固定大小的滑动窗口协议;
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二、传输协议
传输协议的分类 ISO定义了三种网络服务:
• A型:网络连接具有可接受的残留差错率和可接受的失效通知率。
• B型:网络连接具有可接受的残留差错率和不可接受的失效通知率。 • C型:网络层提供无连接的服务,这种服务具有不可接受的残留差错率。
所谓差错是指有丢失或重复的网络层协议数据单元。如果差错被网络协 议捕获并得到纠正,则这种差错对传输实体是透明的。如果网络层检测 到了差错,但不能恢复,则必须通知传输实体,这叫失效通知。例如在 X.25网络中发生复位时就会通知上层协议。还有的差错既没有得到纠正, 也没有通知传输实体,这就是残留差错。
A 根据收到的信贷数调整窗口
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DT5 DT6 DT7 T7 0,CD ACK
0 1
2 3
4 5
6 7 0
1 2
3 4 5
6 7
0 1
2 3 4
5 6 7 0
1 2
3 4
5 6 7
B 应答了5 个, 准备接收7 个 TPDU
A 收到新的信贷数扩大了窗口
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传输协议(续)
这是数据链路层使用的方法。每一个数据单元都有编号,窗口大小是固定的, 当接收方想要减缓或者停止接收时就暂停发送应答信号,发送方发完窗口内的 协议数据单元后停止发送。如果基础网络不可靠,还需要某种重传机制的辅助。
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传输实体 A
0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2
• TP4协议适用于C型网络。这种协议假定网络不可靠,本身具有差错恢复、 流控和排序机制,并提供多路复用功能。TP4协议最复杂,功能最齐全。
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传输协议(续)
寻址问题
• 统一的全局编址方案不可行: ① 有的通信实体是移动的,它的地址会改变; ② 有的通信设备连接到多个网络上,每个网络独立地为其指定地址。 • 分层名字:采用<网络><系统><实体名>的形式。优点是容易增加新 的名字,因为每一个通信实体的名字只在它所属的局部系统有效,分层名 字还可提供地址信息,因而具有路由功能 • 扁平名字:在整个通信环境中有全局意义,这要求整个名字空间足够大, 并且预先把统一的名字空间分配给各个通信系统。增加一个新的扁平名字 得考虑是否与其他全局名字相冲突,扁平名字不能指示通信实体属于哪个 网络或主机系统。
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传输协议(续)
多路复用 • TP2~TP4类传输协议都提供多路复用功能,即由多个传输连接共享同一 网络连接。由于在虚电路存续期间每个网络结点都要为之分配一定的缓冲 资源,所以网络连接通常是按连接时间计费的。在单个网络连接提供的吞 吐率足够的情况下,把多个传输连接复用到一条网络连接上可合理地分担 费用。这种方式的多路复用可以称为向上的多路复用。 • 向下的多路复用也叫分流,即把一个传输连接分配到多个网络连接上,这 样可以获得较高的吞吐率,并增加可靠性。TP4协议提供了分流功能。
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