计算机网络原理——传输层
计算机网络技术《9.1传输层的作用》
91 数据传输
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传输层协议 数据传输
传输层的作用 负责在两个应用之间建立临时通信会话，并在它们之间传送数据。 提供面向连接的数据流支持、可靠性、流量控制和多路复用
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传输层协议 数据传输
传输层的职责 跟踪各个会话。 分段数据和分段重组。 标识应用程序。
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传输层协议 数据传输
会话多路复用 将数据分成小数据块。 根据会话给数据块添加标签。
第六页，共八Байду номын сангаас。
传输层协议 数据传输
传输层可靠性 提供两种协议：TCP 和 UDP。 TCP 具有可靠性，而 UDP 那么不具有。
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内容总结
第 9 章：传输层。第 9 章：传输层。描述传输层在管理端到端通信中的数据传输时起到的作 用。描述 TCP 和 UDP 协议的特征，包括端口号及其用途。解释 TCP 会话的建立和终止流程如 何实现可靠通信。解释如何发送和确认 TCP 协议数据单元来保证交付。描述 UDP 与效劳器建 立通信的客户端进程。比较 UDP 与 TCP。负责在两个应用之间建立临时通信会话，并在它们之 间传送数据。将数据分成小数据块。传输层可靠性
第 9 章：传输层
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第 9 章 - 章节和目标
91 传输层协议 描述传输层在管理端到端通信中的数据传输时起到的作用。 描述 TCP 和 UDP 协议的特征，包括端口号及其用途。 92 TCP和UDP 解释 TCP 会话的建立和终止流程如何实现可靠通信。 解释如何发送和确认 TCP 协议数据单元来保证交付。 描述 UDP 与效劳器建立通信的客户端进程。 比较 UDP 与 TCP。
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408考研计算机网络——第五章 传输层
408考研计算机网络——第五章传输层第5章传输层5.1 传输层提供的服务·传输层的功能1）传输层提供应用进程之间的逻辑通信（即端到端的通信）2）复用和分用复用是指发送方不同的应用进程都可使用同一个传输层协议传送数据分用是指接收方的传输层在剥去报文的首部后能够把这些数据正确交付到目的应用进程网络层的复用是指发送方不同协议的数据都可以封装成IP数据报发送出去网络层的分用是指接收方的网络层在剥去首部后把数据交付给相应的协议3）传输层还要对收到的报文进行差错检测（首部和数据部分）网络层只检查IP数据报的首部，不检验数据部分是否出错4）提供两种不同的传输协议，即面向连接的TCP和无连接的UDP·传输层的寻址与端口端口的作用：硬件端口是不同硬件设备进行交互的接口软件端口是应用层的各种协议进程与传输实体进行层间交互的一种地址传输层使用的是软件端口端口用一个16位端口号进行标识，端口标识的是主机中的应用进程端口号只具有本地意义，即端口号只是为了标识本计算机应用层中的各进程让应用层的各种应用进程将其数据通过端口向下交付给传输层让传输层知道应当将其报文段中的数据向上通过端口交付给应用层相应的进程端口是传输层服务访问点TSAP✳各层服务访问点数据链路层的SAP：MAC地址网络层的SAP：IP地址传输层的SAP：端口端口号：端口号长度为16位，能够表示65536个不同的端口号1）服务器端使用的端口号1.熟知端口号，数值为0~1023IANA（互联网地址指派机构）把这些端口号指派给TCP/IP最重要的一些应用程序2.登记端口号，数值为1024~49151供没有熟知端口号的应用程序使用的，使用这类端口号必须在IANA登记2）客户端使用的端口号，数值为49152~65535这类端口号仅在客户进程运行时才动态地选择，又称短暂端口号（也称临时端口）常见熟知端口号：应用程序FTP数据FTP控制TELNET SMTP DNS DHCP TFTP HTTP POP3SNMP RIP传输层协议TCP TCP TCP TCP UDP UDP UDP TCP TCP UDP UDP熟知端口号2021232553676980110161520套接字socket：通过IP地址来标识区别不同主机，通过端口号标识区分一台主机中的不同应用进程端口号拼接到IP地址构成套接字Socket，采用发送方和接收方的套接字组合来识别端点套接字Socket=（主机IP 地址，端口号）唯一地标识了网络中的一个主机和其上的一个应用（进程）·无连接服务UDP 与面向连接服务TCP无连接的用户数据报协议UDP一个无连接的、非可靠的传输层协议，在传送数据之前不需要先建立连接 在IP 之上仅提供两个服务：多路复用和对数据的错误检查 远程主机的传输层收到UDP 报文后，不需要给出任何确认小文件传输TFTP 、域名服务DNS 、简单网络管理SNMP 、路由信息协议RIP 、实时传输RTP 面向连接的传输控制协议TCPTCP 提供面向连接的服务，在传送数据之前必须先建立连接TCP 只能提供一对一的服务，不提供一对多、多对一或多对多的服务 议数据单元的头部增大很多，还要占用许多的处理机资源 有更多开销，如确认、流量控制、计时器以及连接管理等文件传输协议FTP 、超文本传输协议HTTP 、远程登录TELNET 、SMTP 、POP3等5.2 UDP 协议·UDP 数据报特点UDP 仅在IP 的数据报服务之上增加了两个最基本的服务：复用和分用以及差错检测 1）UDP 是无连接的，不会引入建立连接的时延，因此UDP 具有较高的系统效率 2）UDP 使用尽最大努力交付，即不保证可靠交付，同时也不使用拥塞控制 3）UDP 支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信4）UDP 的首部只有8个字节，相比于TCP 的20字节，具有较小的首部开销5）UDP 是面向报文的。
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。
五层原理的传输单位
五层原理的传输单位
五层原理（也称为网络协议栈）是计算机网络中常用的分层结构，用于描述和规范数据在网络中的传输过程。
它包括以下五个层次：
1. 物理层（Physical Layer）：负责传输比特流，即将以0和1表示的数据通过物理媒介进行传输，如电缆、光纤等。
其传输单位为比特（Bit）。
2. 数据链路层（Data Link Layer）：负责将比特流划分为数据帧（Frame），并通过物理层提供的通信通道进行传输。
其传输单位为帧（Frame）。
3. 网络层（Network Layer）：负责实现数据的路由和转发，为数据在网络中的传输提供路径选择和包转发等功能。
其传输单位为包（Packet）。
4. 传输层（Transport Layer）：负责提供端对端的数据传输服务，包括传输控制和差错检测等功能。
其传输单位为段（Segment）。
5. 应用层（Application Layer）：负责处理特定的网络应用，如文件传输、电子邮件等。
其传输单位为数据（Data）。
这五个层次组成了计算机网络的基本结构，每个层次都有不同的功能和责任，形成了一套完整的网络通信模型。
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。
04741计算机网络原理2018版PPT课件_第3章_传输层
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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[领会] 不可靠传输信道的不可靠性主要表现在: （1）不可你传输信道在传输数据的过程中，可能发生比特差错。 （2）不可靠传输信道在传输数据的过程中，可能出现乱序。 （3）不可靠传输信道在传输数据的过程中，可能出现数据丢失。 实现可靠数据传输的措施主要包括以下几种: （1）差错检测:利用差错编码实现数据包传输过程中的比特差错检测（甚至纠正）。 （2）确认:接收方向发送方反馈接收状态。 （3）重传发送方重新发送接收方没有正确接收的数据。 （4）序号:确保数据按序提交。 （5）计时器:解决数据丢失问题，
位对齐）求和，求和过程中遇到的任何滥出（即进位）都被回卷（即进位与和的最 低位再加）。最后得到的和取反码，就是UDP的校验和，填入UDP数据的校验和 字段。UDP在生成校验和时，校验和字段取全0。参与UDP校验和计算的内容包容 包括3部分:UDP伪首部、UDP首部和应用层数据。
传输层的端口号分为服务器端使用的端口号与客户端使用的端口号两大类。 服务器端使用的端口号包括熟知端口号和登记端口号。FTP服务器默认端口号是21， HTTP服务器默认端口号是80，SMTP服务器默认端口号是25，DNS服务器默认 端口号是53。
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第一节 传输层的基本服务
二、无连接服务与面向连接服务[领会] 传输层提供的服务可以分为无连接服务和面向连接服务两大类。无连接服务
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第三节 停-等协议与滑动窗口协议
计算机网络传输层
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。
计算机网络原理 传输层端-端通信的概念
计算机网络原理传输层端-端通信的概念端-端通信指的是在数据传输前，经过各种各样的交换设备，在两端建立一条链路，就像它们是直接相连的一样，链路建立后，发送端就可以发送数据，直至数据发送完毕，接收端确认接收成功。
建立端到端通信链路后，发送端已知接收设备一定能收到，而且经过中间交换设备时不需要进行存储转发，因此传输延迟小。
在发送过程中，发送端的设备一直要参与传输，是直到接收端收到数据为止。
如果整个传输的延迟很长，那么对发送端的设备造成很大的浪费。
另外，在传输过程中，如果接收设备关机或故障，那么端到端传输将无法实现。
端到端传输时，一旦传输端确定后，这两端之间可以同时进行多种服务数据的传输，不同的服务数据各自通过不同的服务端口传输，每一对服务端口的连接可以看作一个传输逻辑通道，他们可以共用一个网络连接。
即通过一路网络连接实现端到端的多路传输连接。
1．端到端的连接管理连接管理（Connection Management）是传输层在两个节点间建立和释放连接所必须遵循的协议。
一般我们可以通过三次握手协议来完成两端点的建立：计算机A传送一个请求一次连接的TPDU，它的序列号是x；计算机B回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。
请求或确认的丢失可能导致错误的发生。
为此让计算机A和计算机B分别设置定时器，可以解决部分问题。
如果计算机A的请求或计算机B的确认丢失了，计算机A将在计时结束后重新发送请求。
如果计算机A的确认丢失了，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。
而终止连接的操作可以通过：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所发送的确认帧后，再发送一个确认帧，并终止连接；最计算机B收到确认后，也终止连接。
在数据传输时，传输层将上层交给它的服务数据分解成多个传输层协议数据单元，将多个传输层协议数据单元分别传送到不同的网络节点，这一过程称为向下多路复用（Downward Multiplexing）几个传输用户共享一个单一节点称为向上多路复用（Upward Multiplexing）。
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。
计算机网络传输层PPT课件
简单连接管理状态图
一套传输原语 — Berkeley Sockets
➢ 连接释放是对称的。
举例：传输服务的实现
➢ 一个本地的应用程序和几个远程应用程序利用面向连接的传输层服务完成 通信的操作过程如下。
接请求。 ➢ A 发出序号为X的第一个数据DATA，并确认B的序号为Y的接受连接确认。
连接请求
CR(seq=x)
接)
发送数据，回送确认
DATA(seq=x, ACK=y)
连接成功!
主机A
主机B
重复的CR
➢ 如果出现了重复的建立连接请求CR的情况，三次握手 可以很好的解决。
➢ 蓝兵穿越白军防地是不可靠通信。 ➢ 蓝军2不知道蓝军1是否收到确认，不能贸然行动。 ➢ 即使采用三次握手释放连接，也会出现最后的确认丢失，应
答TPDU丢失、应答及后续释放请求丢失的情况。 ➢ 没有一个满意的解决问题的方法。
三次握手 + 定时器的方法释放连接
➢ 在实际的通信过程中，使用三次握手 + 定时器的方法 释放连接，在绝大多数情况下是成功的。
➢ 解决延迟重复分组的关键是丢弃过时的分组，可用如 下方法：
➢ 非重复的TSAP ➢ 过时连接表 ➢ 分组的TTL机制 ➢ 三次握手机制
非重复的TSAP
➢ 原理
➢ 废弃使用过的传输地址。
➢ 方法
➢ 系统为每次的传输连接赋予一个新的传输地址。 ➢ 当此连接被释放的时候，此传输地址就被废弃了。
➢ 缺点
➢ 缺点
➢ 消除重复连接请求依赖通信子网完成。 ➢ 不能避免网络层分组传输的不可靠性。
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。
《数据通信与计算机网络》电子教案第7章 传输层
7.1 传输层提供的服务
7.1.2 提供给高层的服务
在整个通信的过程中，数据在传输层上，才是第一次 实现真正意义的端到端的数据通信。 要想实现传输层的功能，必须在主机中装有传输层协议， 此协议一般都可支持多个进程的连接。如上述例子中， 它同时支持了两对应用进程进行通信。在传输层中完成 传输功能的硬件和软件被称为传输实体TSAP（Transport Service Access Point），通过传输实体，传输层可以 向应用层提供传输服务
网络和现代通信技术基础——传输层
7.1 传输层提供的服务
7.1.4 端口
网络和现代通信技术基础——传输层
7.1 传输层提供的服务
7.1.2 提供给高层的服务
例如，设两台计算机主机 A 和主机 B 要进行 数据通信，如图 7-2 所示，在计算机 A 和计 算机B 上同时有两个应用程序在运行，每对 应用程序需要通过两个互连的网络才能进 行数据通信，如主机 A 上的应用程序 AP1 要 和主机 B 上的应用程序 AP3 进行通信，数据 传输的过程如图7-3所示：
网络和现代通信技术基础——传输层
7.1 传输层提供的服务
7.1.4 端口
TCP/IP传输层可以通过协议端口（protocol port，简称端 口）来标识通信的应用进程。传输层就是通过端口与应 用层的应用程序进行信息交互的，应用层各种用户进程 通过相应的端口与传输层实体进行信息交互。端口实际 上是一个 16Bit 长的地址，范围可以从 0 至 65535 。将 0 至 1023 端口号称为熟知端口 （ Well-Known Port ），其余 1024 至 65535 端口号称为一般端口或（动态）连接端口 （ Registered/Dynamic ），在数据传输过程中，应用层中 的各种不同的服务器进程不断地检测分配给它们的端口， 以便发现是否有某个应用进程要与它通信。
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。
计算机网络原理 传输服务
计算机网络原理传输服务传输层是两台计算机经过网络进行数据通信时，第一个端到端的层次，具有缓冲作用。
当网络层服务质量不能满足要求时，它将服务加以提高，以满足高层的要求；当网络层服务质量较好时，它只用很少的工作。
传输层还可进行复用，即在一个网络连接上创建多个逻辑连接。
另外，传输层也称为运输层。
传输层存在于端开放系统中，是位于低3层通信子网系统和高3层之间的一层，所以是非常重要的一层。
因为它是源端到目的端对数据传送进行控制从低到高的最后一层，如图7-1所示。
计算机 A计算机 B图7-1 传输层我们知道，Internet网络是通过许多小型网络组建而成的。
所以在世界上各种通信子网在性能上存在着很大差异。
如电话交换网、分组交换网、公用数据交换网以及局域网等通信子网都可互连，但它们提供的吞吐量、传输速率、数据延迟通信费等都相同。
但是对于会话层来说，要求网络有一性能恒定的界面。
因此，传输层就承担了这一功能，并采用分流/合流、复用/介复用技术来调节通信子网中的差异，使会话层感受不到这些差异的存在。
不仅如此，传输层还要具备差错恢复，流量控制等功能，以对会话层屏蔽通信子网在这些方面的细节与差异。
在传输层中，有两种不同类型的服务，这两种服务同网络层两种服务（前面章节中所学习过）一样（即面向连接和无连接服务）。
传输层的面向连接服务与网络服务类似，都分为三个阶段：建立连接、数据传输和释放连接。
在这两个层上，编址和寻址以及流控制方法也是相同的。
另外，传输层的无连接服务与网络层的无连接服务也非常相似。
但是传输层的设置是必要的，因为通信子网不能保证服务质量可靠，会出现丢失分组、错序、频繁发送N-RESET 的情况。
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传输层协议和网络层协议 的主要区别
应用进程
…
应用进程
…
因特网
IP 协议的作用范围 （提供主机之间的逻辑通信）
TCP 和 UDP 协议的作用范围 （提供进程之间的逻辑通信）
课件制作人：谢希仁
传输层的主要功能
传输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信 （但网络层是为主机之间提供逻辑通信）。
5AP1 AP2 4 3 2 1
应用进程
应用进程
端口 传输层提供应用进程间的逻辑通信 端口
IP 层
AP3 AP45 4 3 2 1
主机 A
AP1 AP2
路由器 1
路由器 2
LAN1
WAN
LAN2
IP 协议的作用范围 传输层协议 TCP 和 UDP 的作用范围
主机 B
AP3 AP4
应用进程之间的通信
课件制作人：谢希仁
套接字 (socket)
套接字 socket = (IP地址: 端口号) (5-1) 每一条 TCP 连接唯一地被通信两端的两个
端点（即两个套接字）所确定。即： TCP 连接 ::= {socket1, socket2}
= {(IP1: port1), (IP2: port2)} (5-2)
t
B
A
发送 M1
确认 M1
丢弃 重复的 M1 重传确认 M1
超时 重传 M1
发送 M2
收下迟到
的确认
t
但什么也不做 t
B
确认 M1 丢弃 重复的 M1 重传确认M1
t
(a) 确认丢失
课件制作人：谢希仁
6.2.3 可靠传输的工作原理
1 停止等待协议
A
发送 M1 发送 M2 发送 M3
B
确认 M1
A
发送 M1
超时重传 M1 确认 M2
确认 M3
发送 M2
B
丢弃有差错 的报文
确认 M1
t
t
(a) 无差错情况
t
t
(b) 超时重传
确认丢失和确认迟到
A
发送 M1
超时 重传 M1
发送 M2
10 9 H
8 76H
TCP 连接
课件制作人：谢希仁
6.2.2 TCP 的连接
TCP 把连接作为最基本的抽象。 每一条 TCP 连接有两个端点。 TCP 连接的端点不是主机，不是主机的
IP 地址，不是应用进程，也不是传输层 的协议端口。TCP 连接的端点叫做套接 字(socket)或插口。 端口号拼接到(contatenated with) IP 地 址即构成了套接字。
TCP 传送的数据单位协议是 TCP 报文段 (segment)
UDP 传送的数据单位协议是 UDP 报文或用户数 据报。
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TCP/IP 体系中的传输层协议
传输层
应用层
UDP TCP
IP
与各种网络接口
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端口号(protocol port number) 简称为端口(port)
6.2 传输控制协议 TCP 概述
6.2.1 TCP 最主要的特点
TCP 是面向连接的传输层协议。 每一条 TCP 连接只能有两个端点
(endpoint)，每一条 TCP 连接只能是点 对点的（一对一）。 TCP 提供可靠交付的服务。 TCP 提供全双工通信。 面向字节流。
课件制作人：谢希仁
知端口号的应用程序使用的。使用这个范围的 端口号必须在 IANA 登记，以防止重复。 客户端口号或短暂端口号，数值为 49152~65535，留给客户进程选择暂时使用。 当服务器进程收到客户进程的报文时，就知道 了客户进程所使用的动态端口号。通信结束后， 这个端口号可供其他客户进程以后使用。
课件制作人：谢希仁
课件制作人：谢希仁
TCP 的端口
端口用一个 16 位端口号进行标志。 端口号只具有本地意义，即端口号只是为
了标志本计算机应用层中的各进程。在因 特网中不同计算机的相同端口号是没有联 系的。
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三类端口
熟知端口，数值一般为 0~1023。 登记端口号，数值为1024~49151，为没有熟
第 6 章 传输层
课件制作人：谢希仁
6.1 传输层基本概念
从通信和信息处理的角度看，传输层向 它上面的应用层提供通信服务，它属于 面向通信部分的最高层，同时也是用户 功能中的最低层。
传输层的最终目标是向用户或者说是向 应用程序的进程，提供有效、可靠且最 佳的服务。
课件制作人：谢希仁
传输层为相互通信的应用进程提供了 逻辑通信
传输层还要对收到的报文进行差错检测。 传输层需要有两种不同的运输协议，即面向连
接的 TCP 和无连接的 UDP。
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6.1.2 传输层的要素
寻址（基于端口） 建立连接 释放连接
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6.1.2 传输层的两个主要协议
TCP/IP 的传输层有两个不同的协议： (1) 用户数据报协议 UDP
TCP 面向流的概念
发送方
接收方
应用进程
H 表示 TCP 报文段的首部 x 表示序号为 x 的数据字节
应用进程
21 字节流 20 19 把字节写入
发送缓存
从接收缓存 读取字节
0 字节流 1 2 3
TCP 1817161514
131211 H
加上 TCP 首部 构成 TCP 报文段
TCP 54
发送 TCP 报文段
解决这个问题的方法就是在传输层使用协议端 口号(protocol port number)，或通常简称为端 口(port)。
虽然通信的终点是应用进程，但我们可以把端 口想象是通信的终点，因为我们只要把要传送 的报文交到目的主机的某一个合适的目的端口， 剩下的工作（即最后交付目的进程）就由 TCP 来完成。
(User Datagram Protocol) (2) 传输控制协议 TCP
(Transmission Control Protocol)
课件制作人：谢希仁
TCP 与 UDP
两个对等运输实体在通信时传送的数据单位叫作 运输协议数据单元 TPDU (Transport Protocol Data Unit)。
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。
传输层的一个很重要的功能就是复用和分用。 应用层不同进程的报文通过不同的端口向下交 到传输层，再往下就共用网络层提供的服务。
“传输层提供应用进程间的逻辑通信”。“逻 辑通信”的意思是：传ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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。