理解OSI传输层的功能
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
用送 层进
程 数据
接
收 进 程 数据
传 输
全双工可靠信道
层
使用 TCP 协议
发
送 进 程 数据
接
收
？
进
程 数据
不可靠信道 使用 UDP 协议
传输层的功能
涉及在源主机与目标主机的进程之间提供端到 端的可靠数据传输，并使之与当前使用的通信 子网无关：
网络进程标识—“源主机地址+源进程标识，目标主机 地址+目标进程标识”
主机 B
AP3 AP4
传输层与上下层之间的关系
主机1 应用(或会话层)
传输地址
应用/传输接口
主机2 应用(或会话层)
传输实体
网络地址
网络层
TPDU
传输协议 传输/网络接口
传输实体 网络层
传输层使高层用户看见的好象就在两个 传输层实体之间有一条端到端的、可靠 的、全双工的通信通道（即数字管道）
应用进程之间的通信
网络服务质量：网络层虽然提供了从源网络到目标网络 通信服务，但是其所提供的服务有可靠与不可靠之分， 需要在网络层之上增加一个层次来弥补网络层服务质量 的不足，以便为高层提供可靠的端到端通信。
以TCP/IP的网络层为例，IP协议提供“尽力而为 (best effort)”的不可靠服务；
同时资源子网中的端用户不可能对通信子网加以控 制(如：更换性能更好的路由器，增强数据链路层的纠错 能力)，只能依靠所增加的传输层来检测分组的丢失或数 据的残缺并采取相应的补救措施
本章教学结构
首先，由网络层存在的问题出发说明传 输层的作用与意义，包括传输层的重要 性和功能； 然后，将TCP/IP的传输层作为传输层的 典型例子展开讨论，包括TCP与UDP协 议。
Chapter 8. 1
传输层概述
为什么需要传输层?
为什么需要传输层 (续1)
端对端的进程通信：网络层只提供了从源主机到目标主 机的数据通信—源到目标的主机通信；计算机网络的本 质在于实现分布在不同地理位置主机上的进程通信，从 而为应用层的网络服务提供支撑与服务。
传输层的重要性
传输层不仅有存在的必要，还是OSI七层模型中 最为重要的层，起到承上启下的不可或缺的作用 是OSI分层体系的核心。
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 运输层
用户功能 传输服务用户
本章教学提要
教学目标：
理解OSI传输层的功能； 理解网络进程通信和服务质量的概念； 掌握TCP/IP传输层的协议组成及特点； 掌握TCP/IP端口概念、端口号的分配方式； 理解TCP可靠传输服务的实现机制； 理解UDP的工作原理。
教学难点与重点：
重点：TCP协议，难点：口与套接字的概念。
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 到运输层，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：运输层之间的通信好像是 沿水平方向传送数据。但事实上这两个运输层 之间并没有一条水平方向的物理连接。
面向通信
网络层 数据链路层
物理层
网络功能 传输服务提供者
传输层为相互通信的应用进程
5 AP1 AP2 4
提供了逻辑通信
应用进程
应用进程
端口 运输层提供应用进程间的逻辑通信 端口
AP3 AP45 4
3
IP 层
3
2
2
1
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 运输层协议 TCP 和 UDP 的作用范围
输层所提供的很多QoS指标是由通信子网所决定的）
传输层服务及其主要参数
传输层也有面向连接与面向无连接之分 主要服务参数如下表：
Chapter 8. 2 TCP/IP的传输层
TCP/IP网络层的问题
IP 提供的是面向无连接的服 务，又称为尽力而为（besteffort)的网络。 IP 独立地传送每一个数据包 。数据包除出现乱序、重复 现象外，还可能会被丢失。 IP必须依赖于传输层协议来 判断数据包是否丢失从而请 求发送方重传以及负责按正 确的顺序重组数据包。
应用层
TCP/IP的传输层
FTP
HTTP
SMTP
TELNET
DNS
TFTP
传输层
TCP
UDP
网际层
IP
ICMP
ARP
RARP
网络访问层
Ethernet
Token Ring
FDFra Baidu bibliotekI
Frame Ralay
传输层中的两个协议
TCP/IP的运输层有两个不同的协议： 用户数据报协议 UDP
可靠传输面向连接的端到端进程通信的建立、维护 与拆除机制；端到端的错误恢复与流量控制
分段功能--当上层的协议数据包的长度超过网络层所 能承载的最大数据传输单元时，提供必要的分段；
复用功能—在网络层提供面向连接服务的前提下，能 够提供多路复用机制：能将一个高层应用复用到多个 网络层连接上，又能将多个高层应用复用到一个网络 层连接上。
网络服务与服务质量
服务--相邻层之间关系的描述
N层利用N-1层所提供的服务，向N+1层提供更加 质量的服务。
每一层上都有服务质量(Quality of Service) 的问题--简称QoS 强调传输层QoS的原因
传输层是OSI模型中面向通信的最高层，在它上面的各 层都是面向应用的层；
传输层可通过许多机制来改善网络服务质量，尽管传
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）
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）。 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。
传输层与其上下层之间的关系 的 OSI 表示法
主机 A
传输服务用户 （应用层实体） 传输层服务访问点 TSAP
传输实体
应用层 传输协议
主机 B 传输服务用户 （应用层实体）
层接口
传输实体 传输层
网络层服务访问点 NSAP
网络层 （或网际层）
层接口
传输层向上提供可靠的和不可靠 的逻辑通信信道
应 发
程 数据
接
收 进 程 数据
传 输
全双工可靠信道
层
使用 TCP 协议
发
送 进 程 数据
接
收
？
进
程 数据
不可靠信道 使用 UDP 协议
传输层的功能
涉及在源主机与目标主机的进程之间提供端到 端的可靠数据传输，并使之与当前使用的通信 子网无关：
网络进程标识—“源主机地址+源进程标识，目标主机 地址+目标进程标识”
主机 B
AP3 AP4
传输层与上下层之间的关系
主机1 应用(或会话层)
传输地址
应用/传输接口
主机2 应用(或会话层)
传输实体
网络地址
网络层
TPDU
传输协议 传输/网络接口
传输实体 网络层
传输层使高层用户看见的好象就在两个 传输层实体之间有一条端到端的、可靠 的、全双工的通信通道（即数字管道）
应用进程之间的通信
网络服务质量：网络层虽然提供了从源网络到目标网络 通信服务，但是其所提供的服务有可靠与不可靠之分， 需要在网络层之上增加一个层次来弥补网络层服务质量 的不足，以便为高层提供可靠的端到端通信。
以TCP/IP的网络层为例，IP协议提供“尽力而为 (best effort)”的不可靠服务；
同时资源子网中的端用户不可能对通信子网加以控 制(如：更换性能更好的路由器，增强数据链路层的纠错 能力)，只能依靠所增加的传输层来检测分组的丢失或数 据的残缺并采取相应的补救措施
本章教学结构
首先，由网络层存在的问题出发说明传 输层的作用与意义，包括传输层的重要 性和功能； 然后，将TCP/IP的传输层作为传输层的 典型例子展开讨论，包括TCP与UDP协 议。
Chapter 8. 1
传输层概述
为什么需要传输层?
为什么需要传输层 (续1)
端对端的进程通信：网络层只提供了从源主机到目标主 机的数据通信—源到目标的主机通信；计算机网络的本 质在于实现分布在不同地理位置主机上的进程通信，从 而为应用层的网络服务提供支撑与服务。
传输层的重要性
传输层不仅有存在的必要，还是OSI七层模型中 最为重要的层，起到承上启下的不可或缺的作用 是OSI分层体系的核心。
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 运输层
用户功能 传输服务用户
本章教学提要
教学目标：
理解OSI传输层的功能； 理解网络进程通信和服务质量的概念； 掌握TCP/IP传输层的协议组成及特点； 掌握TCP/IP端口概念、端口号的分配方式； 理解TCP可靠传输服务的实现机制； 理解UDP的工作原理。
教学难点与重点：
重点：TCP协议，难点：口与套接字的概念。
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 到运输层，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：运输层之间的通信好像是 沿水平方向传送数据。但事实上这两个运输层 之间并没有一条水平方向的物理连接。
面向通信
网络层 数据链路层
物理层
网络功能 传输服务提供者
传输层为相互通信的应用进程
5 AP1 AP2 4
提供了逻辑通信
应用进程
应用进程
端口 运输层提供应用进程间的逻辑通信 端口
AP3 AP45 4
3
IP 层
3
2
2
1
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 运输层协议 TCP 和 UDP 的作用范围
输层所提供的很多QoS指标是由通信子网所决定的）
传输层服务及其主要参数
传输层也有面向连接与面向无连接之分 主要服务参数如下表：
Chapter 8. 2 TCP/IP的传输层
TCP/IP网络层的问题
IP 提供的是面向无连接的服 务，又称为尽力而为（besteffort)的网络。 IP 独立地传送每一个数据包 。数据包除出现乱序、重复 现象外，还可能会被丢失。 IP必须依赖于传输层协议来 判断数据包是否丢失从而请 求发送方重传以及负责按正 确的顺序重组数据包。
应用层
TCP/IP的传输层
FTP
HTTP
SMTP
TELNET
DNS
TFTP
传输层
TCP
UDP
网际层
IP
ICMP
ARP
RARP
网络访问层
Ethernet
Token Ring
FDFra Baidu bibliotekI
Frame Ralay
传输层中的两个协议
TCP/IP的运输层有两个不同的协议： 用户数据报协议 UDP
可靠传输面向连接的端到端进程通信的建立、维护 与拆除机制；端到端的错误恢复与流量控制
分段功能--当上层的协议数据包的长度超过网络层所 能承载的最大数据传输单元时，提供必要的分段；
复用功能—在网络层提供面向连接服务的前提下，能 够提供多路复用机制：能将一个高层应用复用到多个 网络层连接上，又能将多个高层应用复用到一个网络 层连接上。
网络服务与服务质量
服务--相邻层之间关系的描述
N层利用N-1层所提供的服务，向N+1层提供更加 质量的服务。
每一层上都有服务质量(Quality of Service) 的问题--简称QoS 强调传输层QoS的原因
传输层是OSI模型中面向通信的最高层，在它上面的各 层都是面向应用的层；
传输层可通过许多机制来改善网络服务质量，尽管传
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）
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）。 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。
传输层与其上下层之间的关系 的 OSI 表示法
主机 A
传输服务用户 （应用层实体） 传输层服务访问点 TSAP
传输实体
应用层 传输协议
主机 B 传输服务用户 （应用层实体）
层接口
传输实体 传输层
网络层服务访问点 NSAP
网络层 （或网际层）
层接口
传输层向上提供可靠的和不可靠 的逻辑通信信道
应 发