传输层传输层协议-PPT课件
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《TCPIP协议》课件
数字签名应用
数字签名可以应用于数据的完整性验证和身份认证过程，如数字证书用于验证网站的身份 ，数字签名用于验证软件和文件的来源和完整性等。
06
TCP/IP协议的发展趋势
IPv6的发展与推广
IPv6是下一代互联网协议，具有更大的地址空间和更高的安全性，能够解决IPv4 地址耗尽的问题。IPv6的推广和应用已经成为全球互联网发展的重要趋势。
发给收件人的邮件服务器，收件人通过邮件客户端应用程序下载和阅读邮件。
文件传输协议（FTP）
总结词
文件传输协议是TCP/IP协议中用于文 件传输的标准协议，它使用FTP命令 来传输文件。
详细描述
FTP允许用户在本地计算机和远程服 务器之间上传、下载和管理文件。 FTP服务器通常需要用户名和密码进 行身份验证，以确保文件的安全性。
IP数据报的路由选择
路由选择的概念
路由选择的原则
路由选择是指数据报在网络中的传输 路径选择，由路由器根据路由表进行 决策。
路由选择的原则包括最短路径、最少 跳数、最低成本等，路由器根据这些 原则选择最佳路径进行数据报的转发 。
路由表的构建
路由表是路由器中存储的路径信息表 ，根据路由协议（如RIP、OSPF等） 动态构建。路由器根据路由表选择最 佳路径转发数据报。
网络安全技术的进一步发展
随着互联网的普及和发展，网络安全问题越来越突出。网 络安全技术的进一步发展已经成为互联网技术的重要方向 之一。
网络安全技术的发展包括防火墙、入侵检测、加密技术等 。这些技术的发展和应用可以有效提高网络的安全性和可 靠性，保护用户的信息安全和隐私。
THANKS
TCP的流量控制与拥塞控制
TCP流量控制
流量控制是为了防止发送方把接收方的接收能力浪费掉而设置的机制。TCP使用滑动窗口机制进行流量控制。当 接收窗口为0时，发送方停止发送数据；当接收窗口大于0时，发送方继续发送数据。
数字签名可以应用于数据的完整性验证和身份认证过程，如数字证书用于验证网站的身份 ，数字签名用于验证软件和文件的来源和完整性等。
06
TCP/IP协议的发展趋势
IPv6的发展与推广
IPv6是下一代互联网协议，具有更大的地址空间和更高的安全性，能够解决IPv4 地址耗尽的问题。IPv6的推广和应用已经成为全球互联网发展的重要趋势。
发给收件人的邮件服务器，收件人通过邮件客户端应用程序下载和阅读邮件。
文件传输协议（FTP）
总结词
文件传输协议是TCP/IP协议中用于文 件传输的标准协议，它使用FTP命令 来传输文件。
详细描述
FTP允许用户在本地计算机和远程服 务器之间上传、下载和管理文件。 FTP服务器通常需要用户名和密码进 行身份验证，以确保文件的安全性。
IP数据报的路由选择
路由选择的概念
路由选择的原则
路由选择是指数据报在网络中的传输 路径选择，由路由器根据路由表进行 决策。
路由选择的原则包括最短路径、最少 跳数、最低成本等，路由器根据这些 原则选择最佳路径进行数据报的转发 。
路由表的构建
路由表是路由器中存储的路径信息表 ，根据路由协议（如RIP、OSPF等） 动态构建。路由器根据路由表选择最 佳路径转发数据报。
网络安全技术的进一步发展
随着互联网的普及和发展，网络安全问题越来越突出。网 络安全技术的进一步发展已经成为互联网技术的重要方向 之一。
网络安全技术的发展包括防火墙、入侵检测、加密技术等 。这些技术的发展和应用可以有效提高网络的安全性和可 靠性，保护用户的信息安全和隐私。
THANKS
TCP的流量控制与拥塞控制
TCP流量控制
流量控制是为了防止发送方把接收方的接收能力浪费掉而设置的机制。TCP使用滑动窗口机制进行流量控制。当 接收窗口为0时，发送方停止发送数据；当接收窗口大于0时，发送方继续发送数据。
计算机网络-5_Transport_Layer(传输层协议)解析
network layer: logical
Household analogy:
12 kids sending letters to 12 kids
processes = kids
app messages = letters
relies on, enhances, network layer services
Computer Networking: A Top Down Approach Featuring the Internet,
2nd edition. Jim Kurose, Keith Ross Addison-Wesley, July 2002.
Transport Layer
3-1
Chapter 3: Transport Layer
32 bits source port # dest port #
other header fields
application data (message)
TCP/UDP segment format
Transport Layer 3-9
Connectionless demultiplexing
How demultiplexing works
host receives IP datagrams
each datagram has source IP address, destination IP address each datagram carries 1 transport-layer segment each segment has source, destination port number (recall: well-known port numbers for specific applications) host uses IP addresses & port numbers to direct segment to appropriate socket
TCPIP基础教程PPT课件
.
9
三 、 LAN 交换转 发
LAN 交换机主要有两种转发方式：
• 存储转发(store-and-forward )
LAN 交换机将整个帧拷贝到入站缓冲区，并由计算机 执行循环冗余校验(CRC)，如果出现CRC错误，或该帧是小帧( 包括CRC小于64字节)/ 大帧(包括CRC小于1518字节)/，则丢 弃该帧，如果帧没有任何错误，LAN交换机在转发或交换时寻 找目的地址，确定外出接口，然后将帧转发到目的地址。
.
10
路由器基本功能、作用(四)
• 地区网：路由器主要作用是网络连接和路由选择， 即连接下层各个基层网络单位－园区网，同时负责 下层网络之间的数据转发。
• 园区网：路由器主要作用是分隔子网，各个子网在 逻辑上独立，而路由器是唯一能够分隔它们的设备 ，它负责子网之间报文转发和广播隔离，同时在边 界上的路由器与上层网络连接。
•最近LAN交换机涉及到OSI的多层，具有处理高带宽 应用得协议。
.
8
二 、VLAN交换工作原理
一、LAN交换机在功能上类似透明桥：
1、当交换机通电时，它们通过分析所有相邻网络的输
入帧源地址获取网络拓扑结构。如交换机从链路1上接收到一个
来自主机A的帧，则该交换机推断可通过网络连接链路1访问主机A。
• 直通(cut-through)
LAN 交换机仅将目的地址(跟在序号后的6个字节)拷贝 到入站缓冲区，然后在交换表中寻找目的地址， 确定外出接 口 ，将帧转发到目的地。直通方式交换一旦读到目的地址并 确定出站接口，就开始转发，因而减少了等待时间。
有些交换可以先将每个端口配置为直通交换方式，当 到达用户定义的出错限制时，将自动改变到存储转发方式。 一旦错率降到限制以下，端口自动转回到直通交换模式。
《TCPIP协议详解》课件
04
05
链路层负责处理网络接口和 硬件细节，如以太网协议。
02
网络接口层
物理层
物理层功能
物理层负责传输原始比特流，实现比特流的 传输与接收。
物理层设备
物理层设备包括各种传输媒介，如双绞线、 同轴电缆、光纤等。
物理层协议
物理层协议定义了比特流传输的电气特性、 机械特性、功能特性等。
物理层与数据链路层的关系
层次，每个层次都有明确的任务和功能。
TCP/IP协议的层次结构
应用层负责处理特定的应用 程序细节，如HTTP、FTP等
协议。
TCP/IP协议分为四个层次： 应用层、传输层、网络层和
链路层。
01
02
03
传输层负责提供端到端的数 据传输服务，如TCP和UDP
协议。
网络层负责数据包的路由和 寻址，如IP协议。
《TCPIP协议详 解》PPT课件
目录
• TCP/IP协议概述 • 网络接口层 • 网际层 • 传输层 • 应用层 • TCP/IP协议的应用与发展
01
TCP/IP协议概述
TCP/IP协议的起源
TCP/IP协议起源于上世纪70年 代，最初是为了满足
ARPANET网络的需求而开发 的。
随着互联网的不断发展， TCP/IP协议逐渐成为全球范 围内广泛使用的通信协议标
POP协议用于从邮件服务器接收电子 邮件，允许用户下载邮件到本地计算 机上。
POP命令
POP协议定义了一组命令，用于在邮 件客户端和服务器之间进行通信和控 制邮件下载和管理。
06
TCP/IP协议的应用与发 展
TCP/IP协议的应用场景
互联网通信
TCP/IP协议是互联网的基础， 用于实现全球范围内的数据传
计算机网络-TCPIP协议族精品PPT课件
I/G U/L
46bits
郑州大学 信息工程学院
• 一台主机根据帧的目的地址来判断是否应 该接收该帧。当一主机（确切地说，应该 是网卡）接收到一个帧，首先将帧的目的 地址与自己的物理地址进行比较。若该帧 的目的地址与自己的物理地址相同，或者 帧的目的地址为局域网的广播地址或多播 MAC地址时，则接收该帧，并将帧的数据 部分上传到IP协议或其它协议。否则，丢 弃该帧。
郑州大学 信息工程学院
• 物理地址有三种类型：单播地址、多播地址和 广播地址。单播地址用于标识唯一一个以太网
节点，多播地址表示多个节点，广播地址表示
连接在该以太网上的所有节点。
• 若物理地址的第一字节的最低位称为I/G （Individual/Group）位，当I/G位为0时， 表示是一个单播地址。当I/G位为1时，表示 是一个多播地址。若48位地址全为1，表示是 广播地址。
• 若物理网络是一个局域网（例如以太网），则 要在网络接口层上运行以太网协议。
• 当使用点到点线路时（例如，通过Modem和电 话线接入因特网），则在网络接口层运行SLIP 和PPP协议。
郑州大学 信息工程学院
2.1.1 以太网协议
以太网是1973年由美国施乐（Xerox） 公司开发的，当时的数据传输速率是 10Mbps，而目前的以太网能够达到更高的 速率，例如快速以太网（100Mbps）、千兆 以太网（1000Mbps）等等。 • 本节概述一下以太网的媒体访问控制机制， 以及以太网的帧格式。
如，以太网，点到点线路等等。这也体现了 TCP/IP协议与网络的物理特性无关的灵活性。
郑州大学 信息工程学院
• 在发送节点，网络接口层将上层的数据封装成 帧后发送到网络上。
• 数据帧到达接收节点时，接收节点的网络接口 层对数据帧拆封，根据帧中的物理地址决定是 将帧中的数据上传到网际层，还是丢弃该帧。
计算机网络通信协议 ppt课件
客户端 请求建立控制连接 接受请求 FTP服务器 Port:21
控制 连接
我打开了9999端口，你来连接我 好的，建立连接 Port:9999 数据 连接
FTP的被动模式
PPT课件 8
FTP数据连接主动模式和被动模式
• 当进行FTP连接时，IE通常被设置为被动模式， 而FTP客户端软件（如：FlashFXP、cutFTP等） 一般为主动模式。如果服务器和客户端之间存在 防火墙，主动模式经常会引起一些麻烦。如：客 户端位于防火墙之后，通常防火墙允许所有内部 向外部连接通过，但是对于外部访问内部发起的 连接却有很多限制。在这种情况下，客户端可以 正常地和服务器建立控制连接，而如果使用主动 模式的数据连接，一些数据传输命令就很难成功 运行，因为防火墙会阻塞从服务器向客户发起的 数据传输连接。因此在使用主动模式的FTP数据 连接时，防火墙上的配置会比较麻烦。
PPT课件
6
FTP数据连接主动模式和被动模式
• 主动模式是从服务器端向客户端发起连接
客户端 请求建立控制连接 接受请求 FTP服务器 Port:21
控制 连接
我打开了9999端口，你来连接我 好的，建立连接 FTP的主动模式
PPT课件 7
Port:20
数据 连接
FTP数据连接主动模式和被动模式
• 被动模式是客户端向服务器发起连接
• • • • •
PPT课件
3
HTTP
• HTTP是一个应用层的、面向对象的协议，它 适用于分布式超媒体信息系统。WWW服务 器使用的主要协议就是HTTP
WEB服务器 超文本链接 WEB服务器 超文本链接 FTP服务器
TCP端口80 TCP端口80
TCP端口23
控制 连接
我打开了9999端口，你来连接我 好的，建立连接 Port:9999 数据 连接
FTP的被动模式
PPT课件 8
FTP数据连接主动模式和被动模式
• 当进行FTP连接时，IE通常被设置为被动模式， 而FTP客户端软件（如：FlashFXP、cutFTP等） 一般为主动模式。如果服务器和客户端之间存在 防火墙，主动模式经常会引起一些麻烦。如：客 户端位于防火墙之后，通常防火墙允许所有内部 向外部连接通过，但是对于外部访问内部发起的 连接却有很多限制。在这种情况下，客户端可以 正常地和服务器建立控制连接，而如果使用主动 模式的数据连接，一些数据传输命令就很难成功 运行，因为防火墙会阻塞从服务器向客户发起的 数据传输连接。因此在使用主动模式的FTP数据 连接时，防火墙上的配置会比较麻烦。
PPT课件
6
FTP数据连接主动模式和被动模式
• 主动模式是从服务器端向客户端发起连接
客户端 请求建立控制连接 接受请求 FTP服务器 Port:21
控制 连接
我打开了9999端口，你来连接我 好的，建立连接 FTP的主动模式
PPT课件 7
Port:20
数据 连接
FTP数据连接主动模式和被动模式
• 被动模式是客户端向服务器发起连接
• • • • •
PPT课件
3
HTTP
• HTTP是一个应用层的、面向对象的协议，它 适用于分布式超媒体信息系统。WWW服务 器使用的主要协议就是HTTP
WEB服务器 超文本链接 WEB服务器 超文本链接 FTP服务器
TCP端口80 TCP端口80
TCP端口23
计算机网络完整ppt课件
应用层
综合了OSI的会话层、表 示层和应用层的功能，提 供各种网链路层相同 ，负责将比特流组合成帧 并进行传输。
网络层
传输层
与TCP/IP的传输层相同， 提供可靠的传输服务。
与TCP/IP的网络层相同， 处理IP地址和路由选择。
Part
03
物理层
物理层的基本概念
物理层的定义
THANKS
感谢您的观看
实现Web应用中的请求/响应模型，支持 Web页面的浏览和数据传输。
HTTP的请求方法
GET、POST、PUT、DELETE等，定义了客 户端对资源的操作方式。
HTTP的状态码
HTTP的消息格式
表示服务器对请求的处理结果，如200表示 成功，404表示资源未找到。
包括请求行、请求头、请求体、响应行、响 应头、响应体等部分，定义了HTTP消息的 格式和内容。
网络层的主要功能
网络层的主要功能包括路 由选择、拥塞控制和网络 互连等。
网络层的协议
网络层的主要协议包括IP 协议、ICMP协议、IGMP 协议等。
路由算法与路由协议
01 02
路由算法的分类
路由算法可以分为静态路由算法和动态路由算法两类。静态路由算法由 管理员手动配置，而动态路由算法则通过路由协议自动学习和更新路由 信息。
常见的路由协议
常见的路由协议包括RIP、OSPF、BGP等。这些协议通过不同的算法和 机制来实现路由信息的交换和更新。
03
路由协议的工作原理
路由协议通过定期发送和接收路由信息报文来交换和更新网络中的路由
信息。当网络拓扑发生变化时，路由协议会自动重新计算最佳路径并更
新路由表。
IPv4与IPv
IPv4的基本概念
综合了OSI的会话层、表 示层和应用层的功能，提 供各种网链路层相同 ，负责将比特流组合成帧 并进行传输。
网络层
传输层
与TCP/IP的传输层相同， 提供可靠的传输服务。
与TCP/IP的网络层相同， 处理IP地址和路由选择。
Part
03
物理层
物理层的基本概念
物理层的定义
THANKS
感谢您的观看
实现Web应用中的请求/响应模型，支持 Web页面的浏览和数据传输。
HTTP的请求方法
GET、POST、PUT、DELETE等，定义了客 户端对资源的操作方式。
HTTP的状态码
HTTP的消息格式
表示服务器对请求的处理结果，如200表示 成功，404表示资源未找到。
包括请求行、请求头、请求体、响应行、响 应头、响应体等部分，定义了HTTP消息的 格式和内容。
网络层的主要功能
网络层的主要功能包括路 由选择、拥塞控制和网络 互连等。
网络层的协议
网络层的主要协议包括IP 协议、ICMP协议、IGMP 协议等。
路由算法与路由协议
01 02
路由算法的分类
路由算法可以分为静态路由算法和动态路由算法两类。静态路由算法由 管理员手动配置，而动态路由算法则通过路由协议自动学习和更新路由 信息。
常见的路由协议
常见的路由协议包括RIP、OSPF、BGP等。这些协议通过不同的算法和 机制来实现路由信息的交换和更新。
03
路由协议的工作原理
路由协议通过定期发送和接收路由信息报文来交换和更新网络中的路由
信息。当网络拓扑发生变化时，路由协议会自动重新计算最佳路径并更
新路由表。
IPv4与IPv
IPv4的基本概念
计算机网络传输层PPT课件
➢ 传输层的协议数据单元TPDU，传输实体接收来自应用 层的数据，加上传输层报头，得到TPDU。
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。
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。
第8章 传输层协议
校 验 和（16 位）
选 项 与 填 充（≤40 字节）
数 据（必须填充成 16 比特的整数倍）
图 8-2 TCP 段格式
Page 8
TCP段：
0 4 8
紧急指针：当URG置1时有效，此时表明 段数据中含有紧急数据。紧急指针定义了 一个数，这个数加到序号字段就得到数据 部分最后一个紧急字节的编号。
8.3.1 TCP连接的建立 • 在传送数据前，TCP在通信主机进程间建立TCP连接。 • 理论上，建立连接只需要一个请求和一个响应。但是信 息可能丢失，因此，TCP采用超时重传机制。 • 新问题：重复连接问题。 • TCP采用的方法：接收方根据收到TCP段的序号来区分 重复的TCP段。 • 为了保证可靠地建立和拆除连接，TCP分别采用了三次 握手和四次握手过程。 Page 16
数据
0
8
16 源 IP 地 址（32 比特） 目 的 IP 地 址（32 比特）
31
全 0（8 比特）
协议（8 比特）
TCP 总长度 （16 比特）
图 8-3 TCP 伪首部格式
校验和：16b长。采用端到端校验。不仅校验整个TCP 段，还校验伪首部。伪首部信息来自封装TCP段的IP数 据报首部。
校验伪首部的原因：要验证本次TCP通信是正确的， 除了要校验TCP段中的端口等信息，还要校验通信的IP 地址、协议、段长度等信息也是正确的。
代码
长度
2字节
00000010 00000100
Page 13
代码
长度
1字节
f
00000011 00000011
• 窗口规模因子选项：3字节，代码字段为3，长度字段为3。 • 作用：在段首部中有一个16比特的窗口大小字段，用于告诉对方 当前本机空闲接收缓存的大小，最大只能是65535字节。但在高 吞吐率和低延迟的网络，65535字节的窗口仍然嫌小。此时可通 过窗口规模因子选项来扩大窗口。 • 扩展后的窗口大小为： Wn=Wo×2f Wo为窗口大小字段的值，f为选项中的窗口规模因子。
3.传输层协议UDP和TCP
描 域名服务器
述
引导协议服务器 引导协议客户机 简单文件传输协议 简单网络管理协议 简单网络管理协议陷阱
256～1023之间的端口号通常都是由Unix系统占用的，以提供一 些特定的Unix服务。现在IANA管理1～1023之间所有的端口号。任何 TCP/IP实现所提供的服务都使用1～1023之间的端口号。 客户端口号又称为临时端口号(即存在时间很短暂)。这是因为客 户端口号是在客户程序要进行通信之前，动态地从系统申请的一个端 口号，然后以该端口号为源端口，使用某个众所周知的端口号为目标 端口号(如在TCP协议上要进行文件传输时使用21)进行客户端到服务器 端的通信。 综上所述，我们知道两台要通信的主机，每一端要使用一个二元 地址(IP地址，端口号)才可以完成它们之间的通信。
0
图3-4 UDP数据报格式
3.2.2 UDP校验和的计算方法
顾名思义，这个伪头部并不是UDP的真正组成部分， 它只是为了UDP在进行差错检查时可以把更多的信息包 含进去而人为加上的。伪头部的格式如图3-5所示。
0 78 15 16 源 端IP地 址(32位) 目标端IP地址(32位) 填充域(8位,全0) 协议(8位,UDP值为17) UDP长度(16位) 31
3.3 传输控制协议TCP
提供稳定而又可靠的连结 TCP 送出的数据区段都会收到对方的确认 TCP 利用软件技术解决 IP 层不能克服的问题
＊ 封包遗失 ＊ 封包失序 ＊ 封包重复 ＊ 流量控制
TCP 处理来自上层的信息流
TCP 字段
与UDP不同之 处，TCP 多了 序号与确认字段 (长度各为 32 个 位)这是用来确 保数据区段有无 失序、遗失或重 复而多加进去的 字段
TCP/IP协议模型的两个边界
第5讲传输层-PPT精品文档
端口及其分类
端口用一个 16 bit 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。 一类是熟知端口
– 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。
另一类称为登记端口号
传输实体
网络层服务访问点 NSAP
网络层 （或网际层）
/34
传输层向上提供可靠的和不可 靠的逻辑通信信道
应 用 层
发 送 进 程
数据
接 收 进 程
数据
发 送 进 程
数据
接 收 进 程
？
数据
传 输 层
全双工可靠信道 不可靠信道 使用 TCP 协议 使用 UDP 协议
TCP/IP 体系中的传输层
– 用来随时分配给请求通信的客户进程。 数值为1024~49151，为没有 熟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。
用户数据报协议 UDP
– UDP功能和特点
– 报文格式
/34
传输层概述
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。
面向信息处理 应用层
用户功能
传输层 面向通信 网络层 数据链路层 物理层
/34
网络功能
传输层的主要功能
– 连接建立延迟 – 连接建立失败概率 – – – – 容错率 保护性 优先权 回弹率
– 吞吐量
– 传输延迟 – 残留差
/34
传输层提供的逻辑通信
5 4 3 2 1 IP 层 AP1 AP 2 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 AP3 AP4 5 4 3 2 1
物联网传输层技术课件PPT(53页)
第3章 物联网传输层
❖ 传输层主要分：
▪ 有线通信
▪ 无线通信
❖ 两种通信方式对物联网产业来说处于同等重要、 互相补充的作用。例如，工业化和信息化“两化 融合”业务中大部分还是有线通信，智能楼宇等 领域也还是以有线通信为主。
❖ 有线通信将来会成为物联网产业发展的主要支撑， 但无线通信技术也是不可或缺的。
❖ 2010年1月13日国务院总理温 家宝主持召开国务院常务会议，决 定加快推进电信网、广播电视网和互联网三网融合。
▪
物联网概论
8
三网融合
❖ 有线广域网在物联网应用中的一个劣势就是众所周知的IP 地址不够的问题，在IPv6未全面实施之前，这个问题将制 约有线网在物联网业务中的使用。
❖ 而无线广域网可以通过发SIM卡（电话ID号码）的方式解 决每个智能物件对应一个ID（号码）的问题。尽管如此， 中国电信、歌华有线等以有线网络为主的营运商也都有宏 大的物联网业务计划，例如在智能家庭网关（Home Gateway）领域，歌华有线凭借机顶盒的部署基础占据 一定优势。
❖是建立在现场总线技术基础上的网络结构 80年代中期，美国Rosemount 公司开发了一种可寻址的远程传感器（HART）通信协议
智能交通、环境监测（大气、水污染监测网络） WorldFIP协议按照OSI参考模型定义了物理层、数据链路层和应用层。
物联网概论
物联网传输层技术
教学内容
3.1 有线通信传输层
3.1.1 三网融合 3.1.2 现场总线
3.2 无线通信传输层
3.2.1 长距离无线通信 3.2.2 短距离无线通信 3.3 协议与标准 （ZigBee） （WiFi） （WiMAX） 3.3.4 ISO （Bluetooth）
相关主题
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传输层使用的 port(端口 ) & socket(套接字)
•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。 例如： HTTP 80 DHCP 67、68 •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。 •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。
运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）
TCP/IP 体系中的运输层协议
应用层
运输层
UDP IP
TCP
与各种网络接口
TCP/IP协议中的传输层
在TCP/IP协议中有两个并列的协议：UDP和TCP。 •UDP（User Datagram Protocol，用户数据报协 议）是面向无连接的，即在进行数据传输之前不需 要建立连接，而目的主机收到数据报后也不需要发 回确认。这种协议提供了一种高效的传输服务。 •TCP （ Transmission Control Protocol ，传输控 制协议）是面向连接的，即在进行数据传输之前需要 先建立连接，而且目的主机收到数据报后要发回确认 信息。这种协议提供了一种可靠的传输服务。
由上图可以看出数据在两台主机间传送的整个过程 :
•在物理层上可以透明地传输数据的比特流； •在数据链路层上使得各条链路能传送无差错的数据帧 （数据帧按顺序、无丢失、不重复）； •在网络层上提供了路由选择和网络互连的功能，使得主 机A发送的数据分组(packet)能够按照合理的路由到达 主机B。但是在这一过程中，到达主机B的数据并不一定 是最可靠的。 •为了提高网络服务的质量，在传输层需要再次优化网络 服务，并向高层用户屏蔽通信子网的细节，使高层用户 看见的就好像在两个传输层实体之间有一条端到端的、 可靠的、全双工的通信通路一样。
应用层 传输层
Байду номын сангаас端口
应用层 传输层
提供应用进程间逻辑通信 网络层 IP传输 网络层 数据链路层 物理层 数据链路层 物理层
网络层 数据链路层
物理层
主机 A AP1 AP2
网络层 数据链路层
物理层
主机 B
路由器 1 LAN1 WAN
路由器 2 LAN2
AP3 AP4
IP 协议的作用范围 运输层协议 TCP 和 UDP 的作用范围
其主要任务是：在优 化网络服务的基础上， 从源端机到目的端机 提供可靠的、价格合 理的数据传输，使高 层服务用户在相互通 信时不必关心通信子 网实现的细节。
其主要功能是：负责应用程序之间的通信，主要有连接端口管理、 流量控制、错误处理、数据重发等工作
传输层为相互通信的应用进程提供了逻辑通信
应用进程 AP1 AP2 AP3 AP4
TCP 与 UDP
UDP 在传送数据之前不需要先建立连接。对方 的运输层在收到 UDP 报文后，不需要给出任何 确认。虽然 UDP 不提供可靠交付，但在某些情 况下 UDP 是一种最有效的工作方式。 TCP 则提供面向连接的服务。TCP 不提供广播 或多播服务。由于 TCP 要提供可靠的、面向连 接的运输服务，因此不可避免地增加了许多的 开销。这不仅使协议数据单元的首部增大很多， 还要占用许多的处理机资源。
•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。 •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
协议 UDP UDP UDP UDP UDP UDP TCP TCP TCP TCP TCP
端口号 42 53 67 68 69 111 20 21 23 25 80
关键字
NAMESERVER
描述 主机名字服务器 域名服务器 客户端启动协议服务 服务器端启动协议服务 简单文件传输协议 远程过程调用 文件传输服务器（数据连接） 文件传输服务器（控制连接） 远程终端服务器 简单邮件传输协议 超文本传输协议
还要强调两点
运输层的 UDP 用户数据报与网际层的IP数据报有很 大区别。IP 数据报要经过互连网中许多路由器的存 储转发，但 UDP 用户数据报是在运输层的端到端抽 象的逻辑信道中传送的。 TCP 报文段是在运输层抽象的端到端逻辑信道中传 送，这种信道是可靠的全双工信道。但这样的信道却 不知道究竟经过了哪些路由器，而这些路由器也根本 不知道上面的运输层是否建立了 TCP 连接。
计算机网络
课程负责人：甘卫民
第13课:主要内容
传输层基本功能与服务 UDP协议, TCP协议 习题
重点： 了解运输层协议类型，运输层的分用和复用；
掌握UDP，TCP协议的特点；UDP报文的格式；
难点：
熟悉进程间的通信过程；UDP，TCP的端口服 务类型；
讨论1
传输层的基本功能和服务
面向信息处理
应用层 传输层 网络层
用户功 能
面向通信
数据链路层 物理层
网络功 能
从通信和信息处理的 角度看：传输层向它 的上一层应用提供通 信服务，它属于面向 通信部分的最高层， 也是用户功能的最低 层
讨论1
面向信息处 理
传输层的基本功能和服务
用户功 能
应用层
传输层
面向通 信
网络层 数据链路层 物理层
网络功 能
传输层使用的 port(端口 ) & socket(套接字)
•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 号 （ Well-Known Port） •其余 1024至 49951端口号称为登记端口号，为没有熟 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。 •49152 至 65535 端口号称为客户端口号，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。