实验三传输层TCP协议的讲解
实验三传输层TCP协议的分析
TCP报头长度(4位):给出报头中32bit字的数目,它实际上指明数据从哪里开始。需要这个值是因为任选字段的长度是可变的。这个字段占4bit,因此TCP最多有60字节的首部。然而,没有任选字段,正常的长度是20字节。
图4TCP前20字节的固定报文
1.分析上图的TCP协议的报文得到如下结论:
源端口号(16位):它(连同源主机IP地址)标识源主机的一个应用进程。图片中的来源端口地址为80。
目的端口号(16位):它(连同目的主机IP地址)标识目的主机的一个应用进程。这两个值加上IP报头中的源主机IP地址和目的主机IP地址唯一确定一个TCP连接。图片中的目的端口为1025。
顺序号(32位):用来标识从TCP源端向TCP目的端发送的数据字节流,它表示在这个报文段中的第一个数据字节的顺序号。如果将字节流看作在两个应用程序间的单向流动,则TCP用顺序号对每个字节进行计数。序号是32bit的无符号数,序号到达2 32-1后又从0开始。当建立一个新的连接时,SYN标志变1,顺序号字段包含由这个主机选择的该连接的初始顺序号ISN(Initial Sequence Number)。图片中的序号为0。
图5数据部分的报文
选项:长度可变,最长达到40字节。当没有使用“选项”时,TCP首部的长度就是20字节。还有就是后面的填充都是在常规的TCP首部后增加的。
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TCP协议详解
TCP协议详解TCP协议(Transmission Control Protocol)是一种面向连接的、可靠的传输层协议,用于在计算机网络中传输数据。
它提供了可靠的数据传输、流量控制、拥塞控制和错误恢复等功能。
本文将详细介绍TCP协议的工作原理、数据传输过程和相关特性。
一、TCP协议的工作原理TCP协议通过三次握手建立连接,四次挥手断开连接。
在建立连接时,客户端发送SYN(同步)报文给服务器端,服务器端回复SYN+ACK(同步+确认)报文给客户端,最后客户端发送ACK(确认)报文给服务器端。
而在断开连接时,发送端发送FIN(结束)报文给接收端,接收端回复ACK报文,最后发送端发送ACK报文,完成连接的断开。
二、TCP协议的数据传输过程1. 数据分段:TCP将应用层传输的数据按照MSS(最大报文段长度)分段,每个分段都有序号和确认号。
2. 可靠传输:TCP通过序号和确认号来实现可靠传输。
发送端将数据分段发送给接收端,接收端收到数据后发送确认报文给发送端,发送端根据接收到的确认报文确定下一个需要发送的数据段。
3. 流量控制:TCP使用滑动窗口机制来进行流量控制。
发送端根据接收端的窗口大小来确定发送数据的数量,保证发送端和接收端的数据处理能力相匹配。
4. 拥塞控制:TCP通过拥塞窗口来控制数据的发送速率,以避免网络拥塞。
发送端根据网络的拥塞程度调整拥塞窗口的大小,从而控制发送的数据量。
5. 错误恢复:TCP使用确认和重传机制来实现错误恢复。
如果发送端没有收到接收端的确认报文,发送端会重传数据段,直到接收到确认报文为止。
三、TCP协议的特性1. 面向连接:TCP在数据传输之前需要建立连接,传输完成后需要断开连接。
这种面向连接的特性保证了数据的可靠性。
2. 可靠性:TCP通过序号和确认号、滑动窗口、确认和重传机制等手段来保证数据的可靠传输。
3. 流量控制:TCP使用滑动窗口机制来进行流量控制,保证发送端和接收端的数据处理能力相匹配。
计算机网络传输层协议
计算机网络传输层协议计算机网络是现代社会中不可或缺的一部分,而网络的正常运行离不开传输层协议的支持。
传输层协议是计算机网络中层次结构的第四层,它负责在源主机和目的主机之间提供可靠的数据传输服务。
本文将详细介绍计算机网络传输层协议的工作原理、常见协议以及其在网络通信中的作用。
一、传输层协议的工作原理传输层协议主要解决的问题是如何将应用层传来的数据分割成适合网络传输的报文段,再通过网络传输到目的主机并重新组装成完整的数据。
同时,传输层协议还负责提供差错检测与纠正、丢包重传、流量控制等功能,以确保数据的可靠传输。
在传输层协议中,最为常用的是传输控制协议(TCP)和用户数据报协议(UDP)。
TCP通过建立面向连接的传输通道来保证数据的可靠传输,同时通过一系列的机制来确保数据的完整性、有序性和可靠性。
UDP则以无连接的方式传输数据,它只提供基本的数据传输功能,不具备对数据进行分包和重组的能力,适用于对实时性要求较高、对传输可靠性要求较低的应用场景。
二、常见的传输层协议除了TCP和UDP之外,还有一些其他的传输层协议应用广泛。
1. 传输控制协议(TCP):TCP是一种可靠的、面向连接的传输层协议。
它通过三次握手建立连接,使用序列号和确认应答机制来保证数据的可靠传输。
TCP还具备流量控制和拥塞控制的功能,以调节数据的发送速率,避免网络拥塞。
2. 用户数据报协议(UDP):UDP是一种不可靠的、无连接的传输层协议。
它不需要建立连接,通过将数据封装成数据报进行传输。
UDP适用于对实时性要求较高的应用场景,如音视频传输、网络游戏等。
3. 传输报文协议(SCTP):SCTP是一种多流的、面向消息的传输层协议。
它与TCP类似,但相比TCP,SCTP具有更好的拥塞控制和可靠性。
SCTP适用于对可靠性要求较高的应用场景,如电话呼叫、无线通信等。
4. 数据报协议(DCCP):DCCP是一种基于数据报的传输层协议。
它通过提供拥塞控制和可靠性选项,适应不同应用场景对传输质量的要求。
TCP协议详解
TCP协议详解TCP(Transmission Control Protocol)是一种面向连接的、可靠的传输层协议,广泛应用于互联网通信中。
它通过提供可靠的、面向字节流的数据传输,确保数据的完整性和可靠性。
本文将详细解释TCP协议的工作原理、特点和相关概念。
一、TCP协议的工作原理1. 建立连接(三次握手):a. 客户端向服务器发送一个SYN(同步)报文段,其中包含一个初始序列号。
b. 服务器收到SYN报文段后,向客户端发送一个SYN+ACK(同步+确认)报文段,其中包含确认号和自己的初始序列号。
c. 客户端收到SYN+ACK报文段后,向服务器发送一个ACK(确认)报文段,确认号为服务器的初始序列号+1。
d. 三次握手完成后,连接建立,双方可以开始传输数据。
2. 数据传输:a. 数据被分割成多个报文段,并按序号进行标记。
b. 报文段按序发送,接收方收到后进行确认。
c. 发送方根据接收方的确认进行重传,确保数据的可靠性。
3. 连接的释放(四次挥手):a. 客户端向服务器发送一个FIN(结束)报文段,请求关闭连接。
b. 服务器收到FIN报文段后,发送一个ACK报文段进行确认。
c. 服务器发送一个FIN报文段,请求关闭连接。
d. 客户端收到FIN报文段后,发送一个ACK报文段进行确认。
e. 四次挥手完成后,连接关闭。
二、TCP协议的特点1. 可靠性:TCP使用序号、确认和重传机制,确保数据的可靠传输。
2. 面向字节流:TCP将数据划分为字节流进行传输,保证数据的顺序性。
3. 流量控制:TCP使用滑动窗口机制控制发送方的发送速率,避免数据的丢失和拥塞。
4. 拥塞控制:TCP使用拥塞窗口机制调整发送方的发送速率,避免网络拥塞。
5. 全双工通信:TCP连接是全双工的,双方可以同时发送和接收数据。
6. 可靠的连接建立和断开:TCP使用三次握手和四次挥手机制,确保连接的可靠建立和断开。
三、TCP协议的相关概念1. 序列号:TCP使用32位的序列号对数据进行标记,保证数据的有序性。
TCP协议详解
TCP协议详解一、背景介绍TCP(Transmission Control Protocol,传输控制协议)是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层协议,用于在互联网上可靠地传输数据。
TCP协议提供了数据分段、排序、确认和流量控制等功能,确保数据的可靠传输。
二、协议目的TCP协议的目的是提供可靠的数据传输,确保数据在发送和接收之间的完整性和可靠性。
它通过使用序列号、确认和重传机制来实现数据的可靠传输,并通过流量控制和拥塞控制机制来优化网络性能。
三、协议内容1. 连接建立- TCP协议使用三次握手来建立连接。
首先,客户端向服务器发送一个SYN (同步)报文段,其中包含一个初始序列号。
服务器收到SYN报文段后,回复一个SYN+ACK(同步+确认)报文段,其中包含确认序列号和服务器的初始序列号。
最后,客户端再回复一个ACK(确认)报文段,确认连接建立成功。
2. 数据传输- TCP协议将数据分割成多个报文段进行传输。
每个报文段都有一个序列号,用于标识报文段在数据流中的位置。
接收方通过确认序列号来确认已经接收到的报文段,并通过序列号来重新排序报文段。
- TCP协议还使用滑动窗口机制来进行流量控制。
发送方根据接收方的处理能力和网络状况来调整发送速率,避免发送过快导致接收方无法处理。
3. 连接终止- TCP协议使用四次挥手来终止连接。
首先,一方发送一个FIN(结束)报文段,表示要关闭连接。
接收方收到FIN报文段后,发送一个ACK报文段进行确认。
然后,接收方也发送一个FIN报文段,表示同意关闭连接。
最后,发送方收到FIN 报文段后,发送一个ACK报文段进行确认,连接正式关闭。
四、协议优势1. 可靠性:TCP协议通过序列号、确认和重传机制来确保数据的可靠传输,减少数据丢失和错误。
2. 有序性:TCP协议通过序列号和重新排序机制来保证数据的有序传输,确保数据按照发送顺序正确接收。
3. 流量控制:TCP协议使用滑动窗口机制来进行流量控制,根据接收方的处理能力和网络状况来调整发送速率,避免网络拥塞。
TCP协议详解
TCP协议详解一、引言TCP(Transmission Control Protocol)是一种可靠的、面向连接的协议,用于在互联网上进行数据通信。
本协议详解旨在介绍TCP协议的工作原理、数据传输过程以及相关的协议规范。
二、协议概述TCP协议是一种传输层协议,它提供了可靠的、面向连接的数据传输服务。
TCP协议通过使用序号、确认和重传机制,确保数据的可靠传输。
同时,TCP协议还提供了流量控制和拥塞控制机制,以适应网络状况的变化。
三、协议规范1. 连接建立在进行数据传输之前,发送方和接收方需要建立一个TCP连接。
连接建立过程如下:(1)发送方向接收方发送SYN包,其中包含一个初始序号。
(2)接收方收到SYN包后,向发送方发送一个SYN+ACK包,其中包含确认序号和初始序号。
(3)发送方收到SYN+ACK包后,向接收方发送一个ACK包,确认连接建立成功。
2. 数据传输TCP协议使用滑动窗口机制进行数据的传输。
发送方将数据分割成多个TCP 段,并按序号进行编号。
接收方通过确认序号来确认已经接收到的数据,并使用累积确认机制来避免重复接收。
3. 流量控制TCP协议使用滑动窗口机制来进行流量控制。
发送方根据接收方的接收能力动态调整发送窗口的大小,以避免数据的丢失和拥塞。
4. 拥塞控制TCP协议使用拥塞窗口机制来进行拥塞控制。
发送方根据网络的拥塞程度动态调整发送窗口的大小,以避免网络拥塞的发生。
5. 连接终止TCP连接的终止需要经过四次握手过程:(1)发送方向接收方发送一个FIN包,表示数据发送完毕。
(2)接收方收到FIN包后,向发送方发送一个ACK包,确认收到FIN包。
(3)接收方向发送方发送一个FIN包,表示数据接收完毕。
(4)发送方收到FIN包后,向接收方发送一个ACK包,确认收到FIN包。
四、协议扩展TCP协议的扩展包括可选的协议头字段和选项字段。
可选的协议头字段用于提供额外的信息,如紧急数据指示、确认序号的精确度等。
TCP协议详解
TCP协议详解一、引言TCP(Transmission Control Protocol)是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层协议。
它是互联网协议套件中的核心协议之一,用于在网络上可靠地传输数据。
本协议详解将对TCP协议的工作原理、特点以及相关机制进行详细说明。
二、协议概述1. 协议定义TCP协议是一种面向连接的协议,通过建立可靠的通信连接来传输数据。
它提供了数据分段、数据重组、流量控制、拥塞控制等功能,保证了数据的可靠性和顺序性。
2. 连接建立与终止TCP协议使用三次握手建立连接,即客户端发送连接请求,服务器回复连接确认,最后客户端再次回复确认。
连接终止时,采用四次挥手的方式,即一方发送连接释放请求,另一方回复确认,然后另一方再次发送连接释放请求,最后一方回复确认。
3. 数据分段与重组TCP协议将应用层传输的数据分成小的数据段进行传输,每个数据段都有序号和确认号。
接收方根据序号和确认号进行数据的重组和排序,确保数据的完整性和正确性。
4. 流量控制与拥塞控制TCP协议通过滑动窗口机制实现流量控制,即接收方通过调整窗口大小来控制发送方的发送速率。
拥塞控制则通过拥塞窗口和拥塞避免算法来控制网络的拥塞程度,保证网络的稳定性和公平性。
5. 可靠性保证TCP协议通过序号、确认号、超时重传、选择性重传等机制来保证数据的可靠传输。
发送方在发送数据后等待接收方的确认,如果在一定时间内未收到确认,则进行超时重传。
三、协议工作原理1. 建立连接客户端发送SYN(同步)报文段给服务器,服务器收到后回复SYN+ACK(同步+确认)报文段给客户端,客户端再回复ACK(确认)报文段给服务器,完成连接的建立。
2. 数据传输建立连接后,发送方将应用层数据分成小的数据段,并添加TCP头部信息,然后通过网络传输给接收方。
接收方根据序号和确认号进行数据的重组和排序,再将数据交给应用层。
3. 流量控制与拥塞控制发送方根据接收方发送的窗口大小来控制发送速率,确保不会发送过多的数据导致接收方无法处理。
TCP协议详解
TCP协议详解一、引言TCP(Transmission Control Protocol)是一种面向连接的、可靠的传输层协议,用于在网络中传输数据。
本协议详解将介绍TCP协议的工作原理、数据传输过程、连接建立和终止过程、流量控制和拥塞控制等方面的内容。
二、TCP协议的工作原理1. 数据分段TCP将应用层传输的数据分成较小的数据块,称为段(segment),每个段包含一个序号和一些控制信息。
2. 可靠性传输TCP使用确认和重传机制来确保数据的可靠传输。
接收方在收到数据后会发送确认消息,发送方在一定时间内没有收到确认消息时会重传数据。
3. 流量控制TCP通过滑动窗口机制来进行流量控制。
发送方根据接收方的处理能力和网络状况来动态调整发送数据的速率,以避免数据丢失或网络拥塞。
4. 拥塞控制TCP使用拥塞窗口来控制数据发送的速率,以避免网络拥塞。
当网络出现拥塞时,发送方会减小拥塞窗口的大小,以降低数据发送的速率。
三、TCP协议的数据传输过程1. 连接建立TCP使用三次握手来建立连接。
首先,客户端向服务器发送一个SYN包,服务器收到后回复一个SYN-ACK包,最后客户端再回复一个ACK包,连接建立成功。
2. 数据传输在连接建立后,发送方将数据分成段并发送给接收方。
接收方收到数据后发送确认消息,发送方根据接收到的确认消息进行重传或发送下一个段。
3. 连接终止TCP使用四次挥手来终止连接。
首先,发送方向接收方发送一个FIN包,接收方收到后回复一个ACK包。
然后,接收方向发送方发送一个FIN包,发送方收到后回复一个ACK包,连接终止成功。
四、TCP协议的优点1. 可靠性:TCP使用确认和重传机制来确保数据的可靠传输,能够保证数据的完整性和正确性。
2. 顺序性:TCP保证数据的顺序传输,接收方按照发送方的顺序接收数据。
3. 流量控制:TCP使用滑动窗口机制来进行流量控制,根据接收方的处理能力和网络状况动态调整发送数据的速率。
传输层协议介绍
16位窗口大小
16位检验和
16位紧急指针
选项
数据
Page5
TCP连接的建立
Client
Server
Page6
TCP连接的终止
Client
Server
Page7
端到端通 信
传输虚电路
Host
应用数据
Data
Data
传输数据包
21 1028 Data
FTP
Port
80 1027 Data
HTTP
Port
Page10
滑动窗口机 制
需要修改窗 口大小
数据发送太 快了!
Page11
目录
1. TCP 2. UDP
Page12
UDP协议概 述
UDP为应用程序提供面向无连接的服务。传输数据之前源端 和目的端不需要建立连接。
不需要维护连接状态,收发状态等,因此服务器可同时向多 个客户端传输相同的消息。
Page8
MSS
Host(MSS) Host B(MSS) 当建立一个连接时,连接的双方需要协商MSS MSS的默认值为536,因此它允许IP数据报长度为576字节
Page9
可靠性传 输
源
Host
Send 1
Send 2
Send 2
传输虚电路
目的 Host
Acknowledge 2 Acknowledge 2 Acknowledge 3
传输层协议介绍
目录
1. TCP 2. UDP
Page2
传输层协议概 述
HTTP、Telnet、FTP TFTP、Ping、etc
TCP/UDP IP
Ethernet、802.3、PPP 接口和线缆
TCP协议详解
TCP协议详解协议名称:传输控制协议(TCP)1. 引言传输控制协议(TCP)是一种在计算机网络中广泛使用的协议,用于在网络上可靠地传输数据。
它是一种面向连接的协议,提供了可靠的数据传输、流量控制和拥塞控制功能。
本协议详解将对TCP协议的工作原理、数据传输过程和相关特性进行详细介绍。
2. 协议概述TCP协议是一种面向连接的协议,它通过三次握手建立连接,并使用序列号和确认应答机制来保证数据的可靠传输。
TCP协议使用端口号来标识不同的应用程序,以便正确地将数据交付给目标应用程序。
3. 连接建立在建立TCP连接时,客户端首先向服务器发送一个连接请求报文段,服务器收到请求后回复一个连接确认报文段,然后客户端再发送一个确认应答报文段,完成连接的建立。
这个过程称为三次握手。
4. 数据传输一旦连接建立,数据传输可以开始。
TCP协议将数据划分为多个数据段,并为每个数据段分配一个序列号。
发送方将数据段发送给接收方,并等待接收方的确认应答。
如果发送方没有收到确认应答,它会重新发送数据段。
接收方接收到数据段后,会发送确认应答,指示已成功接收数据段。
如果接收方没有按序接收到数据段,它会要求发送方重新发送丢失的数据段。
5. 流量控制TCP协议使用滑动窗口机制来进行流量控制。
发送方根据接收方的处理能力和网络状况来动态调整发送数据的速率,以避免发送过快导致接收方无法及时处理。
接收方通过发送窗口大小来告知发送方可以接收的数据量。
6. 拥塞控制TCP协议还具有拥塞控制机制,用于防止网络拥塞。
拥塞控制通过动态调整发送数据的速率来避免网络拥塞的发生。
TCP协议使用拥塞窗口来控制发送方的发送速率,并通过拥塞避免算法来检测网络拥塞的发生,并相应地调整发送速率。
7. 连接释放当数据传输完成或需要释放连接时,TCP协议使用四次握手来关闭连接。
关闭连接时,发送方首先发送一个连接释放请求报文段,接收方收到请求后发送一个确认应答报文段。
然后接收方再发送一个连接释放请求报文段,发送方收到请求后发送一个确认应答报文段,完成连接的关闭。
TCP协议详解
TCP协议详解一、引言TCP(Transmission Control Protocol)是一种面向连接的、可靠的传输层协议,它在互联网中扮演着重要的角色。
本协议详解旨在对TCP协议的工作原理、特性以及相关的机制进行全面解析。
二、协议概述1. 协议目的TCP协议的主要目的是提供可靠的数据传输服务,确保数据的完整性、顺序性和无差错性。
2. 协议特性- 面向连接:在数据传输前,TCP需要通过三次握手建立连接,传输完成后通过四次挥手断开连接。
- 可靠性:TCP使用序号和确认机制,确保数据的可靠传输。
- 流量控制:TCP通过滑动窗口机制来控制发送方和接收方之间的数据流量,防止数据的丢失和拥塞。
- 拥塞控制:TCP通过拥塞窗口和拥塞避免机制来控制网络拥塞,保证网络的稳定性和公平性。
- 复用和分用:TCP使用端口号来实现多个应用程序之间的复用和分用。
三、协议详解1. 连接建立TCP连接的建立需要经过三次握手:- 第一次握手:客户端向服务器发送SYN(同步)报文段,表明客户端请求建立连接。
- 第二次握手:服务器收到SYN报文段后,向客户端发送SYN+ACK(同步+确认)报文段,表明接受连接请求。
- 第三次握手:客户端收到服务器的SYN+ACK报文段后,向服务器发送ACK (确认)报文段,表明连接建立成功。
2. 数据传输TCP使用序号和确认机制来保证数据的可靠传输:- 发送方将数据进行分片,并为每个分片分配一个序号,接收方通过确认序号来告知发送方已经成功接收到数据。
- 发送方在发送数据后启动定时器,等待接收方的确认,若定时器超时,则重传数据。
- 接收方在接收到数据后,将确认序号设置为已接收数据的下一个序号。
3. 流量控制TCP使用滑动窗口机制来控制发送方和接收方之间的数据流量:- 发送方根据接收方的窗口大小来发送数据,防止接收方无法及时处理大量的数据。
- 接收方通过窗口大小来告知发送方它还能接收多少数据,发送方根据窗口大小来发送数据。
《计算机网络课件-传输层TCP协议》
TCP连接的维护
TCP连接的维护包括序列号的管理、确认应答的处理以及超时重传的机制,以保证数据的可靠传输。
TCP连接的释放
通过四次握手释放连接,发送方发送FIN报文,接收方回复ACK报文并发送 FIN报文,最后发送方回复ACK报文。
TCP可靠性传输
TCP采用序列号、确认应答和超时重传机制,确保数据的可靠传输和顺序传输。
TCP的队列管理
TCP使用FIFO队列管理数据报文段,在网络拥塞时通过拥塞窗口机制来管理传输队列长度。
TCP协议的缺点
1 高开销
TCP协议的头部较大, 增加了额外的开销。
2 较慢
TCP协议的连接建立过 程较慢,影响了实时性 要求较高的应用。
3 复杂
TCP协议的实现和调试 较为复杂,需要一定的 专业知识。
TCP协议的功能
1 可靠传输
TCP通过序列பைடு நூலகம்、确认应答和超时重 传机制,保证数据的可靠传输。
2 流量控制
通过滑动窗口和拥塞窗口等机制,控 制发送和接收数据的速率,保证网络 的平稳运行。
3 连接管理
TCP使用三次握手建立连接,并通过四次握手释放连接,确保双方通信的可靠性。
TCP协议的优点
1 可靠性
TCP的流量控制
TCP通过滑动窗口和拥塞窗口机制,控制发送和接收数据的速率,避免网络拥塞的发生。
TCP的拥塞控制
TCP通过拥塞窗口和拥塞避免算法,控制数据传输的速率,保持网络的稳定 性和可靠性。
TCP的数据包重传机制
TCP通过超时计时器和快速重传机制,确保丢失的数据包得到及时重传,保证数据的可靠传输。
TCP通过确认应答和重传机制,保证 数据的可靠传输。
2 顺序性
传输层协议分析实验报告
传输层协议分析实验报告一、实验目的本实验旨在通过对传输层协议的深入分析和研究,掌握传输层协议的工作原理和实现机制,并以此为基础,进一步理解网络通信的整体结构和工作流程。
二、实验原理传输层协议是计算机网络中负责端到端通信的协议,常用的传输层协议有TCP和UDP。
TCP(Transmission Control Protocol)提供可靠的、面向连接的通信服务,保证数据的完整性和顺序。
UDP(User Datagram Protocol)则提供无连接的通信服务,数据传输速度快但不保证数据的可靠性。
三、实验内容本实验主要分为两部分,第一部分是对TCP协议的分析,第二部分是对UDP协议的分析。
1.TCP协议分析首先,我们通过抓包工具Wireshark,捕获一段TCP协议的通信数据。
然后,我们观察捕获到的数据包,分析TCP的连接建立、数据传输和连接释放的过程。
在连接建立阶段,我们可以看到TCP连接的三次握手过程,即客户端向服务器发送SYN报文段,服务器回复SYN+ACK报文段,客户端再次回复ACK报文段。
通过这个过程,建立了客户端和服务器之间的可靠连接。
在数据传输阶段,我们可以看到TCP协议通过序号和确认号来保证数据的可靠性。
发送方将数据划分为若干个报文段,并为每个报文段分配一个序号。
接收方在接收到报文段后,通过确认号告知发送方已接收到数据,并通过序号保证数据的顺序。
在连接释放阶段,我们可以看到TCP连接的四次挥手过程,即发送方向接收方发送FIN报文段,接收方回复ACK报文段,然后接收方再向发送方发送FIN报文段,发送方回复ACK报文段。
通过这个过程,断开了客户端和服务器之间的连接。
根据抓包分析的结果,我们对TCP协议的工作原理有了更深入的理解。
2.UDP协议分析接下来,我们捕获一段UDP协议的通信数据,并通过Wireshark进行分析。
与TCP不同,UDP是一种无连接的协议,数据传输快速但不保证数据的可靠性。
Wireshark数据抓包分析之传输层协议(TCP协议)
Wireshark数据抓包分析之传输层协议(TCP协议)实验步骤⼀根据实验环境,本实验的步骤如下:1.在测试环境使⽤发包⼯具和Wireshark抓取TCP三次握⼿和四次断开的数据包。
2.详细分析TCP协议的三次握⼿以及四次断开。
任务描述:安装发包⼯具,并配置TCP客户端,服务端,与Wireshark配合使⽤此⼯具与分析UDP协议时相同,实验室环境中已经安装,在此再重复⼀遍,我们使⽤" TCP&UDP测试⼯具"来制作和发送TCP数据包。
双击测试者机器桌⾯的" TCP&UDP测试⼯具",会出现下图显⽰页⾯:下⾯我们需要配置TCP的服务端以及客户端。
1.配置服务器端选择10.1.1.33的机器,双击桌⾯的" TCP&UDP测试⼯具",右键点击服务器模式,在下拉列表中,选择创建服务器,如下图:选择"创建服务器"之后,会弹出服务器端⼝设置,本次使⽤默认⼯具给的6000端⼝即可,点击"确定"按钮。
点击"确定"按钮之后,在左侧的服务器模式列表中,会出现创建的列表,选择我们创建的服务器,右键点击,选择"启动服务器",即完成了服务器端的配置2.配置客户端选择10.1.1.142的机器,双击桌⾯的" TCP&UDP测试⼯具",右键点击客户端模式,在下拉列表中,选择"创建连接",如下图:在弹出的窗⼝中,选择TCP协议,服务器IP为10.1.1.33.端⼝6000,本机随意IP,如下图点击创建后,如下图,3.获取TCP数据包获取的TCP协议的数据包。
分为两部分,即TCP三次握⼿,四次断开的数据。
但在实际的操作中,可能遇到的情况较多,⽐如源IP和⽬的IP⽐较多,协议的帧号乱序等各种问题。
在此,我们教⼤家简单的过滤功能,着⾊功能⽅便过滤和查看。
传输层协议分析实验报告(五篇模版)
传输层协议分析实验报告(五篇模版)第一篇:传输层协议分析实验报告2.传输层协议分析2.A 数据包捕获分析部分2.1 实验目的理解TCP 报文首部格式和字段的作用,TCP 连接的建立和释放过程,TCP 数据传输中编号与确认的作用。
2.2 实验内容应用 TCP 应用程序传输文件,截取 TCP 报文,分析TCP 报文首部信息,TCP 连接的建立过程,TCP 数据的编号和确认机制。
2.3 实验原理TCP 协议是传输控制协议的简称,工作在网络层协议之上,是面向连接的,可靠的,端到端的传输层协议。
1)TCP 的报文格式 TCP 报文段分为头部和数据两部分,如图 1:图 1TCP 报文段的总体结构 TCP 首部 TCP 数据部分TCP 报文段首部又分为固定部分和选项部分,固定部分为20B,如图 2 所示,这些字段的组合实现了 TCP 的所有功能。
图 2 TCP 报文段的首部源端口目的端口序号确认号头部长度(4bit)保留 U R G A C K P S H R S T S Y N F I N窗口校验和紧急指针选项(长度可变)填充 TCP 采用传输输连接的方式传送 TCP 报文,传输连接包括连接建立、数据传输和连接释放三个阶段。
2)TCP 连接的建立 TCP 连接建立采用“3 次握手”方式。
首先,主机 A 的 TCP 向主机 B 的 TCP 发出连接请求报文段,其首部中的同步位 SYN 应置 1,同时选择一个序号 X,表明在后面传送数据时的第一个数据字节的序号是 X+1,如图 3所示:图 3TCP 连接建立的 3 次握手过程然后,主机 B 的 TCP 收到连接请求报文段后,若同意,则发回确认。
在确认报文段中应将 SYN 和 ACK 都置 1,确认号应为 X+1,同时也为自己选择一个序号 Y。
最后,主机 A 的 TCP 收到 B 的确认后,要向 B 发回确认,其 ACK 置 1,确认号为 Y+1,而自己的序号为 X+1。
tcp协议详解
tcp协议详解TCP(Transmission Control Protocol)是一种面向连接的、可靠的传输层协议,用于在计算机网络中进行数据传输。
本文将详细介绍TCP协议的特点、工作原理和常见应用。
首先,TCP协议的特点如下:1. 面向连接:在数据传输之前,发送端和接收端必须先建立一个连接。
连接的建立包括三次握手过程,确保双方都能够进行数据传输。
2. 可靠性:TCP协议通过使用序列号、确认和重传机制,保证数据的可靠传输。
如果某个数据包丢失或损坏,TCP会自动进行重传,保证数据的完整性。
3. 流量控制:TCP通过使用滑动窗口的机制,控制发送端的发送速率,防止接收端由于处理速度不够而导致的数据丢失或拥塞。
4. 拥塞控制:TCP通过使用拥塞窗口和拥塞避免算法,控制整个网络的拥塞程度。
当网络拥塞时,TCP会减少发送端的发送速率,以避免进一步加重网络负载。
TCP协议的工作原理如下:1. 连接的建立:发送端向接收端发送一个SYN(同步)包,接收端收到后回复一个SYN-ACK(同步-确认)包,最后发送端再回复一个ACK(确认)包。
这个过程称为三次握手,用于建立一个连接。
2. 数据传输:一旦连接建立,发送端就可以将数据按照逻辑上的顺序划分为多个数据包,并进行编号。
发送端将这些数据包发送给接收端,并等待接收端对已接收的数据进行确认。
如果接收端没有收到某个数据包,或者收到的数据包损坏,它将请求发送端进行重传。
3. 连接的关闭:数据传输完成后,发送端和接收端都可以发出一个FIN(关闭)包,对方接收到后回复一个ACK(确认)包。
然后双方再分别发送一个FIN包和ACK包,以确认连接已经关闭。
TCP协议常见的应用包括:1. 网络浏览器:TCP协议通常用于在客户端和服务器之间传输网页内容。
例如,当我们在浏览器中输入一个网址时,浏览器会使用TCP协议与服务器建立连接,并获取网页的内容。
2. 电子邮件传输:TCP协议也用于在邮件服务器和电子邮件客户端之间进行邮件传输。
深入剖析「TCP协议」-TCP协议详解(值得收藏)
操作系统线程的实现方式-回复【操作系统线程的实现方式】在操作系统中,线程是执行程序的基本单位之一。
它是进程中的一个实体,负责执行程序的代码。
线程在操作系统中的实现方式有多种,每种方式都有其自身的优点和缺点。
本文将一步一步回答"线程的实现方式"这一主题,详细介绍常见的线程实现方式。
一、用户级线程(User-Level Threads,ULT)用户级线程是由用户程序自行管理的,操作系统不直接支持线程的概念。
用户程序可以创建、调度和管理自己的线程,而操作系统对这些线程没有感知。
在这种模型下,线程的创建、销毁和切换都由应用程序自己控制。
用户级线程的主要特点如下:1.1 轻量级用户级线程是轻量级的,因为它们不需要操作系统的介入。
线程的切换只需简单的用户程序代码,无需进行内核态和用户态之间的切换,因此开销较小。
1.2 灵活性高由于操作系统不直接支持线程的概念,用户程序可以自由地创建和销毁线程,调度线程的顺序,选择线程的调度算法等。
这增加了应用程序的灵活性,可以根据实际需求进行优化。
1.3 容易实现用户级线程相对容易实现,线程之间的切换通常只需要保存和恢复一些寄存器的状态即可。
而且用户程序可以自行实现线程调度算法,不需要深入了解操作系统内部的实现细节。
然而,用户级线程也存在一些不足之处:1.4 阻塞问题由于用户级线程是由用户程序自行控制,当一个线程阻塞时,它会导致整个进程阻塞。
这是因为操作系统不感知线程的存在,无法将阻塞的线程替换为其他可执行的线程,造成应用程序的性能下降。
1.5 缺乏并行性由于操作系统无法感知用户级线程,所以无法将线程映射到多个处理器上进行并行执行。
这限制了用户级线程的并行能力,无法充分利用多核处理器的优势。
二、内核级线程(Kernel-Level Threads,KLT)内核级线程是由操作系统内核来创建、管理和调度的线程。
在这种模型下,线程的创建、销毁和切换都由操作系统控制。
TCP协议详解
TCP协议详解一、介绍TCP(Transmission Control Protocol)是互联网协议族中的一种传输层协议。
它提供了可靠的、面向连接的通信服务,用于在两个应用程序之间传输数据。
TCP协议基于IP协议,通过将数据分割成适合网络传输的小块,确保数据的可靠传输,并在接收端重新组装数据。
本文将详细解释TCP协议的工作原理、特点和使用场景。
二、工作原理1. 建立连接TCP协议使用三次握手(three-way handshake)来建立连接。
发送端首先向接收端发送一个带有SYN(同步)标志的数据包,接收端收到后回复一个带有SYN/ACK(同步/确认)标志的数据包,最后发送端再回复一个带有ACK(确认)标志的数据包。
这样,连接就建立起来了。
2. 可靠传输TCP协议通过使用序列号和确认号来实现可靠传输。
发送端将数据分割成小块,并为每个小块分配一个序列号。
接收端收到数据后,会发送一个确认号,表示已经成功接收到数据。
如果发送端在一定时间内没有收到确认号,它会重新发送数据。
3. 拥塞控制TCP协议通过拥塞控制算法来避免网络拥塞。
当网络拥塞时,发送端会减少发送速率,以减轻网络负担。
TCP协议使用拥塞窗口(congestion window)来控制发送速率。
发送端会根据网络的拥塞程度动态调整拥塞窗口的大小。
4. 连接释放TCP协议使用四次挥手(four-way handshake)来释放连接。
发送端向接收端发送一个带有FIN(结束)标志的数据包,接收端收到后回复一个带有ACK标志的数据包,表示已经接收到FIN。
然后接收端再发送一个带有FIN标志的数据包,发送端收到后回复一个带有ACK标志的数据包,表示已经接收到FIN。
这样,连接就释放了。
三、特点1. 可靠性:TCP协议通过序列号和确认号来实现可靠传输,确保数据的完整性和正确性。
2. 面向连接:TCP协议在通信之前需要建立连接,并在通信结束后释放连接。
3. 流量控制:TCP协议通过滑动窗口机制来控制发送速率,避免网络拥塞。
TCP协议详解
TCP协议详解TCP(Transmission Control Protocol)是一种可靠的、面向连接的传输层协议,它在计算机网络中扮演着重要的角色。
本协议详解将介绍TCP协议的基本原理、工作流程以及相关的特性和应用。
一、协议概述TCP协议是一种基于IP协议的传输层协议,它提供了可靠的、面向连接的数据传输服务。
TCP协议通过使用序号、确认和重传机制来确保数据的可靠传输,并且能够进行拥塞控制和流量控制,以适应不同网络环境下的传输需求。
二、工作原理1. 连接建立在TCP协议中,通信双方需要先建立连接才能进行数据传输。
连接建立的过程包括三次握手,即客户端发送SYN报文给服务器端,服务器端回复SYN-ACK报文给客户端,最后客户端再回复ACK报文给服务器端,完成连接的建立。
2. 数据传输一旦连接建立,通信双方就可以开始进行数据的传输。
TCP协议将数据分割为适当的大小,并为每个数据段分配一个序号。
发送方将数据段发送给接收方,并等待接收方的确认。
如果发送方没有收到确认,它会尝试重新发送数据段。
接收方接收到数据段后,会发送确认给发送方。
3. 拥塞控制TCP协议通过拥塞控制机制来避免网络拥塞的发生。
它使用滑动窗口和拥塞窗口来控制发送方发送数据的速率。
当网络拥塞时,接收方会发送拥塞通知给发送方,发送方会相应地减少发送的数据量,以避免进一步加重网络拥塞。
4. 流量控制TCP协议还提供了流量控制机制,用于控制发送方发送数据的速率,以适应接收方的处理能力。
接收方通过发送窗口的大小来告知发送方可以接收的数据量,发送方根据接收方的窗口大小来调整发送数据的速率。
三、特性和应用1. 可靠性TCP协议通过序号、确认和重传机制来确保数据的可靠传输。
它能够检测丢失的数据段,并进行重传,以保证数据的完整性和正确性。
2. 面向连接TCP协议在通信双方建立连接之后,会维护连接的状态信息,包括序号、窗口大小等。
这种面向连接的特性使得数据传输更加可靠,但也带来了一定的开销。
TCP协议详解
TCP协议详解一、引言TCP(Transmission Control Protocol,传输控制协议)是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层协议。
它是互联网协议族中最重要的协议之一,用于在网络中可靠地传输数据。
二、协议概述TCP协议提供了可靠的数据传输服务,通过将数据流分割成适当大小的报文段,并通过网络进行传输,确保数据能够按顺序到达目的地。
TCP协议还提供了拥塞控制、流量控制和错误恢复等功能,以保证数据传输的可靠性和效率。
三、协议格式TCP协议的报文格式如下:1. 源端口号(16位):用于标识发送方的应用程序端口号。
2. 目的端口号(16位):用于标识接收方的应用程序端口号。
3. 序列号(32位):用于标识发送方发送的数据字节流的序号。
4. 确认号(32位):用于标识接收方期望接收的下一个字节的序号。
5. 数据偏移(4位):用于指示TCP报文头部的长度。
6. 保留(6位):保留字段,暂时没有使用。
7. 控制位(6位):用于指示TCP报文的控制信息,如SYN、ACK、FIN等。
8. 窗口大小(16位):用于指示发送方的接收窗口大小,用于流量控制。
9. 校验和(16位):用于检测TCP报文的传输错误。
10. 紧急指针(16位):用于指示报文中的紧急数据的位置。
11. 选项(可变长度):用于指示其他的一些可选功能。
四、协议流程TCP协议的工作流程如下:1. 建立连接:发送方向接收方发送一个SYN报文段,接收方收到后回复一个SYN+ACK报文段,发送方再回复一个ACK报文段,完成连接的建立。
2. 数据传输:发送方将数据分割成合适大小的报文段,并加上序列号,发送给接收方。
接收方收到报文段后,根据序列号进行排序和重组,然后发送ACK报文段进行确认。
3. 连接终止:发送方向接收方发送一个FIN报文段,接收方收到后回复一个ACK报文段,然后发送一个FIN报文段进行确认。
发送方再回复一个ACK报文段,完成连接的终止。
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沈阳工程学院
学生实验报告
实验室名称:信息学院网络实验室
实验课程名称:计算机网络
实验项目名称:实验三传输层TCP协议的分析
班级:姓名:学号:
实验日期:2015 年11月24日实验台编号:指导教师:批阅教师(签字):成绩:
一.实验目的
●掌握传输层TCP协议分析方法,了解传输层TCP协议内容
二.实验内容
●捕获传输层TCP协议数据
●并分析传输协议原理
三.实验前的准备
●了解传输层TCP协议的数据单元格式
●了解传输层TCP协议规程
●熟悉至少一种网络抓包软件的使用方法。
四.实验要求及实验软硬件环境
【基本要求】
●按实验内容进行知识准备
●按照预订实验步骤操作,并记录实验结果
●分析实验记录,并得出结论
●完成此项实验,完成实验报告。
【实验组织方式】
●个人实验
【实验条件】
●微机与网络环境。
五.实验步骤
1.建立网络模型:
2.连接以后进行三次握手建立连接,传输数据和释放连接,并且截下各个部分所捕获的数据
3.利用PC0向SERVERO获取数据,捕捉在由PCO传向SERVERO的TCP协议报文以及反向的TCP协议报文。
4.分析捕捉的TCP协议报文的格式。
六.实验结果记录
1.由PCO向SERVERO的TCP协议报文。
图2 PCO向SERVERO的TCP协议报文。
2. 由SERVERO向PCO的TCP协议报文。
图3 SERVERO向PCO的TCP协议报文
七.结果分析
通过分析在试验结果的TCP协议报文的知道了TCP协议报文的格式,TCP 协议报文由TCP首部和数据部分组成。
并且TCP首部报文的前二十字节是固定的,如图4所示。
图4 TCP前20字节的固定报文
1.分析上图的TCP协议的报文得到如下结论:
源端口号( 16位):它(连同源主机 IP地址)标识源主机的一个应用进程。
图片中的来源端口地址为 80。
目的端口号( 16位):它(连同目的主机 IP地址)标识目的主机的一个应用进程。
这两个值加上 IP报头中的源主机 IP地址和目的主机 IP地址唯一确定一个 TCP连接。
图片中的目的端口为1025。
顺序号( 32位):用来标识从 TCP源端向 TCP目的端发送的数据字节流,它表示在这个报文段中的第一个数据字节的顺序号。
如果将字节流看作在两个应用程序间的单向流动,则 TCP用顺序号对每个字节进行计数。
序号是 32bit的无符号数,序号到达 2 32- 1后又从 0开始。
当建立一个新的连接时, SYN标志变 1,顺序号字段包含由这个主机选择的该连接的初始顺序号 ISN( Initial Sequence Number)。
图片中的序号为0。
确认号( 32位):包含发送确认的一端所期望收到的下一个顺序号。
因此,确认序号应当是上次已成功收到数据字节顺序号加 1。
只有 ACK标志为 1时确认序号字段才有效。
TCP为应用层提供全双工服务,这意味数据能在两个方向上独立地进行传输。
因此,连接的每一端必须保持每个方向上的传输数据顺序号。
上图的确认号为1。
TCP报头长度( 4位):给出报头中 32bit字的数目,它实际上指明数据
从哪里开始。
需要这个值是因为任选字段的长度是可变的。
这个字段占 4bit,因此 TCP最多有 60字节的首部。
然而,没有任选字段,正常的长度是 20字节。
保留位( 6位):保留给将来使用,目前必须置为 0。
控制位( control flags, 6位):在 TCP报头中有 6个标志比特,它们中的多个可同时被设置为 1。
依次为:
URG:为 1表示紧急指针有效,为 0则忽略紧急指针值。
ACK:为 1表示确认号有效,为 0表示报文中不包含确认信息,忽略确认号字段。
PSH:为 1表示是带有 PUSH标志的数据,指示接收方应该尽快将这个报文段交给应用层而不用等待缓冲区装满。
其中的IP协议就是与1中的IP协议是一样的。
故在此省略对TCP/IP中的IP协议的分析。
窗口:占2个字节,用来控制对方发送的数据量,单位是字节,指明对方发送窗口的上限。
校验和:占2个字节,校验的范围包括首部和数据两个部分,计算校验和时需要在报文段前加上12字节的伪首部。
检验和:占2字节。
检验和字段检验的范围包括首部和数据这两部分和UDP用户数据报一样,在计算机检验和时,要在TCP报文段的前面加上12字节的伪首部。
伪首部的格式和UDP的用户数据报的伪首部一样。
但应把伪首部的第四个字段中的17改为6,把第五个字段的UDP的长度改为TCP的长度。
接收方收到此报文后,仍要加上这个伪首部来计算检验和。
紧急指针:站2字节。
紧急指针只在URG=1时才有意义,它指出本报文段紧急数据的字节数。
因此,紧急指针指出了紧急数据的末尾在数据报文段中的位置。
当所有紧急数据都处理完时,TCP就告诉应用程序回复到正常操作。
值得注意的是,即使窗口为零时也可以发送紧急数据。
2.上面分析的是TCP协议数据报的首部固定的20字节,现在分析下图的报文,包括首部剩下的部分以及数据本分。
图5 数据部分的报文
选项:长度可变,最长达到40字节。
当没有使用“选项”时,TCP首部的长度就是20字节。
还有就是后面的填充都是在常规的TCP首部后增加的。