数据通信与网络技术 课件 第8章
移动通信原理与系统——第八章 第五代移动通信
NFV基础设施(NFVI)
虚拟计算
虚拟存储
虚拟网络
虚拟化层
计算
存储
网络
图6 NFV架构
NFV 管理
和 编排
NFV优势
✓ NFV 是从运营商角度出发 提出的一种软件和硬件分 离的架构,将虚拟化技术 引入到电信领域,采用通 用平台来完成专用平台的 功能。
✓ NFV 能 实 现 软 件 的灵 活 加 载,从而可以在数据中心 、网络节点和用户端等不 同位置灵活地部署配置, 加快网络部署和调整的速 度,降低业务部署的复杂 度,提高网络设备的统一 化、通用化、适配性等。
同发展,实现网络变革。 ✓ 新型基础设施平台将引入互联网和虚拟化技术,设计实现基于通用设
施的新型基础设施平台,关键技术是NFV和SDN。 ✓ 新型的5G网络架构包含接入、控制和转发三个功能平面。
核心网 接入网
转发功能 控制功能 接入功能
5G网络逻辑架构
分布式组网 集中式组网 动态自组织网
Mesh网 Wi-Fi
➢ 增强移动宽带(Enhanced Mobile Broadband, eMBB)场景 ➢ 海量机器通信(Massive Machine Type Communications, mMTC)
场景 ➢ 超 高 可 靠 、 低 时 延 通 信 ( Ultra Reliable and Low Latency
➢ mMTC应用场景
• mMTC主要面向智慧城市、环境监测、智能农业、森林防火等以传感 和数据采集为目标的应用场景,具有小数据包、低功耗、海量连接等特 点。这类终端分布范围广、数量众多,不仅要求网络具备超密集连接的 支持能力,满足每平方公里100万连接数密度的指标要求,而且还要保 证终端的超低功耗和超低成本。
通信原理(第八章新型数字带通调制技术)PPT课件
实例分析
QPSK(四相相移键控调制)
在PSK的基础上,将相位划分为四个不同的状态,每个状态表示两个 比特的信息,提高了频谱利用率和传输速率。
16-QAM(十六进制正交幅度调制)
在QAM的基础上,将幅度划分为16个不同的状态,每个状态表示4个 比特的信息,进一步提高了频谱利用率和传输速率。
OFDM(正交频分复用调制)
20世纪70年代,随着数字信号处理技 术的发展,多种新型数字带通调制技 术如QPSK、QAM等开始出现。
02
数字带通调制技术的基本原理
数字信号的调制过程
调制概念
调制是将低频信号(如声音、图像等)转换成高频信号的过程, 以便传输。
数字信号的调制方式
数字信号的调制方式主要有振幅键控(ASK)、频率键控(FSK) 和相位键控(PSK)等。
通信原理(第八章新型数字带 通调制技术)ppt课件
• 引言 • 数字带通调制技术的基本原理 • 新型数字带通调制技术介绍 • 新型数字带通调制技术的应用场景
• 新型数字带通调制技术的优势与挑 战
• 新型数字带通调制技术的实现方法 与实例分析
01
引言
新型数字带通调制技术的定义与重要性
定义
新型数字带通调制技术是指利用数字 信号调制载波的幅度、频率或相位, 以实现信号传输的技术。
光纤通信系统
在光纤通信系统中,新型数字带通调制技术如偏振复用正交频分复用(PD-OFDM) 被用于实现高速、大容量的数据传输,满足不断增长的网络流量需求。
卫星通信系统
广播卫星
在广播卫星中,新型数字带通调制技术如正交频分复用(OFDM)被用于发送多路电视信号和其他多媒 体内容,提供高质量的广播服务。
将高速数据流分割成多个低速数据流,在多个子载波上进行调制,提 高了频谱利用率和抗多径干扰能力。
数据通信与计算机网络18ppt课件
主机号的所有位全为“0”或全为“1”的IP地址不用于表示 单个主机
主机号的所有位全为“0”是网络地址,用于标识一个网络,如 106.0.0.0指明网络号为106的一个A类网络。
主机号的所有位全为“1”是广播地址,如106.255.255.255用于向 位于106.0.0.0网络上的所有主机广播。
A类地址的每个网络的主机范围:0.0.0~255.255.255,主机号全0即 0.0.0属于该网络的网络地址,主机号全1即255.255.255属于该网络的广 播地址,所以实际能使用的主机地址是0.0.1~255.255.254,即224-2个主 机,大约1600万台,所以单个A类地址构成的网络是非常巨大的;
B类地址的每个网络的主机范围:0.0~255.255,主机号全0即0.0属于该 网络的网络地址,主机号全1即255.255属于该网络的广播地址,所以实 际能使用的主机地址是0.1~255.254,即216-2个主机0.0 ~ 191.255.255.255
➢IP网络中每台主机都必须有一个惟一的IP地址;
➢IP地址是一个逻辑地址;(与MAC地址比较一下)
➢因特网上的IP地址具有全球唯一性;
➢32位,4个字节,常用点分的十进制标记法:
如 00001010 00000010 00000000 00000001 记为 10.2.0.1
精选课件
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• IP地址有固定的格式:32位二进制数,分成4 段(每段8位),中间用“.”分隔,常用4个十 进制数表示。如:
11 … … … … … … … … 11 00 …. 00
“网络号+子网号”部分
“主机号”部分
精选课件
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《通信网理论与技术》课件第8章
TUP是No.7信令方式的第四功能级中最先得到应用的用户 部分。 TUP主要规定了有关电话呼叫的建立和释放的信令程 序及实现这些程序的消息和消息编码, 还有能支持部分用户 补充业务。
2) 数据用户部分(DUP)
数据用户部分是用来传输采用电路交换方式的数据通信 网的信令信息。
第8章 支撑网
2.
用户部分(UP)是反映消息传递部分传输能力的功能实体。 目前使用的用户部分主要有: 电话用户部分(TUP)、 数据用户部 分(DUP)、综合业务数字网用户部分(ISUP)、信令连接控制部分 (SCCP) 、 移 动 通 信 用 户 部 分 (MAP) 、 事 务 处 理 能力 应 用 部分 (TCAP)、操作维护应用部分(PMAP)及信令网维护管理部分。
第8章 支撑网
第8章支撑网
8.1 No.7信令网 8.2 数字同步网 8.3 电信管理网(TMN) 8.4智能网(IN)
第8章 支撑网
8.1 No.7信令网
8.1.1
1.
与通信有关的一系列控制信号称为信令。
在各种电信网中, 信令扮演着至关重要的角色, 它如同交 通指示灯一样, 在各种信道上传递命令。它是控制通信网顺利 运作、协调运行的关键。可见,信令是通信网的神经系统。
(1) MSU:它是由用户产生的可变长的消息信令单元, 用于 传递来自用户级的信令消息。
第8章 支撑网
(2) LSSU:它是来自MTP第3级的链路状态信令单元, 用于 链路初始启用或链路故障时, 表示链路的状态。
(3) FISU: 它是来自MTP第2级的插入信令单元, 它在无 消息时传输, 用于链路空或链路拥塞时来填补位置, 以维持链 路正常运行。
(2) 采用可变信号单元,信号传输速度快,呼叫建立时间 短, 能满足现在和将来传输呼叫控制、遥控、维护管理信令及 处理机之间事务处理信息的要求。
数据通信与计算机网络PPT第8章无线网络技术
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跳频扩频技术(FHSS)利用GFSK二级或四级调制方式可以 达到2 Mb/s的工作速率。它把频带分成若干个跳频信道 ,在一次连接中,无线电收发器按一定的码序列(即一 定的规律,技术上叫做“伪随机码”)不断地从一个信 道跳到另一个信道,只有收发双方是按这个规律进行通 信的,而其他的干扰不可能按同样的规律进行干扰;跳 频的瞬时带宽是很窄的,但通过扩展频谱技术可以使这 个窄带宽成百倍地扩展成宽频带,使干扰可能产生的影 响变得很小。
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介质访问控制规范:
一种是分布式的访问控制,它和以太网类似,通过载波 监听方法来控制每个访问结点,这种访问控制协议适用 于特殊网络。 另一种算法是集中式访问控制,它是由一个中心结点来 协调多结点的访问控制,这种控制适用于几个互连的无 线结点和一个与有线主干网连接的基站。 无 线 局 域 网 中 采 用 了 与 以 太 网 CSMA/CD 相 类 似 的 CSMA/CA(载波监听多路访问/冲突防止)协议。
IEEE802.11服务:
联系(Association) 在一个结点和一个访问点之间建立一个初始的联系。 重联系(Reassociation) 把一个已经建立联系的结点从一个访问点转移到另一个访问 点,从而使结点能够从一个基本服务集转移到另一个基本服 务集。 终止联系(Disassociation) 结点离开一个扩展访问集或关机前需要通知访问点联系终止。 认证(Authentication) 认证服务用于在互相需要通信的结点之间建立起彼此识别身 份的标志。 隐私权(Privacy) 标准提供的加密选项用于防止信息被窃听者收到,以保护隐 私权。 22
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第8章-计算机网络PPT课件
一方面作为与资源子网的主机、终端连接的接 口,另一方面作为通信子网中的分组存储转发 结点。 通信线路:连接主机、通信处理机,为它们之 间传输数据提供通道。
.
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8.1.5 计算机网络分类
1.按网络覆盖范围分类
传输距离有限,一般在10公里以内 传输速率高,可达10Mbps以上 误码率低 一般用专线连接
计算机
路由器
路由器
计算机
计算机
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城域网(MAN, Metropolitan Area Network)
❖ 用于连接几十公里内的企业、机关的局域网 ❖ 介于局域网与广域网之间。
计算机
计算机
路由器
路由器 城域网络(公用网)
.
返回 5
第二代:计算机—计算机网络
资源子网
主机
通信子网
CCP
主机 CCP
CCP 主机
CCP 主机
.
6
第三代计算机网络——开放式标准化网络
从20世纪80年代开始进入了计算机网络的 标准化时代。
典型代表:Internet
网络技术标准化的要求更为迫切。 制定出计算机网络体系结构OSI参考模型 随着Internet的发展,TCP/IP协议族的广泛应用。 局域网的全面发展。
都要单独占用一条通信线路,费用贵。解决的方法是在 终端聚集的地方采用远程线路集中器,以降低通信费用。 这种结构属集中控制方式,可靠性低。
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第一代网络:
.
4
第二代计算机网络——计算机-计算机网络
这一阶段是在20世纪的60~70年代之间,这一阶 段是以通信子网为中心,通过公用通信子网实现 计算机之间的通信。
网络通信技术第八讲 数据网与分组交换技术
第八讲数据网与分组交换技术1.数据网概述1.1 数据网的分类–网状型网与不完全网状型网(格型网)–星型网–树型网–环型网–总线网按传输技术分类–由交换节点和通信链路构成。
用户之间的通信要经过交换设备–根据采用不同的交换方式分类–每个数据站的收发信机共享同一个传输媒质–通过不同的媒体访问控制方式,产生了各种类型广播式式网传输距离分类–传输距离一般在几公里以内,速率在10Mbit/s以上–数据传输采用共享介质的访问方式–传输距离一般在50-100Km之内,能提供高速率45-150Mbit/s的速率–作用范围通常为几十到几千公里–Internet1.2 数据网的构成–在数字数据网(DDN)中是没有交换设备的,它采用数字交叉连接设备(Dxc)作为数据传输链路的转接设备–在广播式数据网中也没有交换设备,它采用多路访技术来共享传输媒体2.分组交换网及相关技术2.1 分组交换的概念2.1.1 分组交换原理•分组交换–采用“存储一转发”的方式–把报文截成若干个比较短的、规格化了的“分组”进行交换和传输–分组是由分组头和其后的用户数据部分组成的。
•分组头包含接收地址和控制信息2.1.2 分组的复用和传输方式分组的传输方式–数据报传送协议简单;–数据报传送不需建立连接;–数据报分组到达终点的顺序可能不同于发端.需重新排序:–数据报各分组的传输时延差别可能较大虚电路方式通信,传输效率高;•收发之间的路由在数据传送之前已被决定,不必为每个分组选择路由,分组只根据虚电路号就可在网中传输;•分组按次序到达接收端,终点不需对分组更新排序;•差错控制与流量控由出网络负责数据报虚电路电路设置不需要需要地址每个分组都有源和目的端的完整地址每个分组都有一个短的虚电路号状态信息子网不存储状态信息建立好的每条虚电路都要求占用子网表空间路由选择对每个分组独立进行当虚电路建好时,路由就已确定,所有分组都经过此路由路由器失败的影响除了在崩溃时丢失分组外,无其它影响所有经过失效路由器的虚电路都要被终止拥塞控制难如果有足够的缓冲区分配给已经建立的每条虚电路,则容易控制•虚电路方式,路由器需要维护虚电路的状态信息;•数据报方式,每个数据报都携带完整的目的/源地址,浪费带宽•虚电路需要在建立连接时花费时间•数据报则在每次路由时过程复杂•虚电路方式很容易保证服务质量QoS,适用于实时操作,但比较脆弱。
数据通信与网络技术精品PPT课件
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PAP和CHAP原理
1. PPP提供了两种可选的身份认证方法:口令验证协议(Password Authentication Protocol,PAP)和质询握手协议(Challenge Handshake Authentication Protocol,CHAP)。
2. 信道服务单元(CSU)/数据服务单元(DSU)类似数据终端设 备到数据通信设备的复用器,可以提供以下几方面的功能:信 号再生,线路调节,误码纠正,信号管理,同步和电路测试等。
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常用的广域网设备
1. ISDN终端适配器是用来连接ISDN基本速率接口(BRI)到其它 接口,如EIA/TIA-232的设备。从本质上说,ISDN终端适配器 就相当于一台ISDN调制解调器。
2. 下面我们将简单介绍几种常用的PPP、ISDN、ATM、帧中继、 SDH和PPPOE等广域网技术和协议。
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PPP协议的特点
1. 能够控制数据链路的建立。 2. 能够对IP地址进行分配和使用。 3. 允许同时采用多种网络层协议。 4. 能够配置和测试数据链路。 5. 能够进行错误检测。 6. 有协商选项,能够对网络层的地址和数据压缩等进行协商。
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PAP和CHAP原理
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ISDN概述
1. ISDN(Integrated Service Digital Network)是一种由交换机 和数字信道构成,可提供语音、数据、图像等综合业务信息传 输的数字通信网络。
2. 它可以使用户通过一条通信线路获得各种电信服务。ISDN有三 个基本特征: 1) 端到端的数字连接。 2) 综合的业务。 3) 标准的入网接口(两种速率标准—基本速率和基群速率)。
大学课件-数据通信与网络技术(全套)
1 21 0 22 1 23 1 24 0.5 0 0.125 0.0625 (0.6875)10
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2、八进制转换为十进制 八进制转换成十进制也是采取“按权相加”法,只是这 里的权值是8的相应幂次方。如八进制整数部分的格式为: bn-1…b1b0,则按权值相加,展开后的格式就为(从左往右 幂次是从高到低下降的):
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1、二进制四则算术运算
被加数 加数 进位
+
10010 11010 11
101100
被加数和加数要从最 低位开始逐位地对齐
被减数 减数
- 借位
111010 101011
1111
被减数和减数要从最 低位开始逐位地对齐
001111
(10010)2+(11010)2的运算结果为(101100)2 (111010)2-(101011)2的运算结果是(001111)2
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被乘数
× 乘数
+
积
1010 101
1010 0000 1010
110010
每行的最低位一定要 和对应的乘数位对齐
商 101 除数 101 11001
- 101
101 - 101
000
被除数
二进制乘法运算示例(1010)2×(101)2的结果得到 (110010)2
二进制除法运算示例(11001)2÷(101)2的结果是 (101)2
bn1 16n1 bn2 16n2 b1 161 b0 160 如十六进制数(26345)16的按权相加,展开后的格式为:
2164 6163 3162 4161 5160 131072 24576 768 64 5 (156485)10
数据通信与网络技术PPT课件(共10章)第9章无线通信技术
HomeRF技术和IrDA红外技术 • 无线局域网:Wi-Fi
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9.2短距离无线通信技术
• 9.2.1 短距离无线通信技术概述
• 从通信速率看,短距离无线通信技术可分为高 速短距离无线通信技术和低速短距离无线通信 技术两类。
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9.2短距离无线通信技术
• 9.2.1 短距离无线通信技术概述
• 短距离无线通信技术的范围较为广泛,工业界 和学术界对其无严格定义,在一般意义上,只 要通信收发双方通过无线电波传输信息,并且 传输距离限制在较短的范围内(通常为几十米 以内),就可以称为短距离无线通信。
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9.2短距离无线通信技术
868 MHz 915 MHz(ISM)
使用范围 全世界
欧洲 美国
数据传输率 250 kb/s 20 kb/s 40 kb/s
信道数 16 1 10
该频段为全球通用的工业、科学、医学(ISM)频段
是免付费、免申请的无线电频段
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9.2短距离无线通信技术
• 9.2.2 典型的短距离无线通信技术 • 4.RFID技术
• 一台蓝牙设备可同时与其他7台蓝牙设备建立连接 • 数据传输速率可达1Mb/s以上
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9.2短距离无线通信技术
• 9.2.2 典型的短距离无线通信技术
• 2.蓝牙(Bluetooth)技术
蓝牙技术的应用
语音/数据接入
将一台计算机通过安全的无线链路连接到通信设备上 完成与广域网的连接
外围设备互联
将各种设备通过蓝牙链路连接到主机上
• 9.2.1 短距离无线通信技术概述
《计算机网络技术基础》课件第八章
8.2 网络加密技术
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2 非对称加密技术
非对称加密技术使用非对称加密算法,也称为公用密钥算法。在非对称加密算法中,用作 加密的密钥与用作解密的密钥不同,而且解密密钥不能根据加密密钥计算出来。
8.1 网络安全基础
6
概括起来,一个安全的计算机网络应具有以下特征。
(1)完整性
(2)保密性
(3)可用性
• 指网络中的信息 安全、精确和有 效,不因种种不 安全因素而改变 信息原有的内容、 形式和流向,确 保信息在存储或 传输过程中不被 修改、破坏或丢 失。
• 指网络上的保密 信息只供经过允 许的人员,以经 过允许的方式使 用,信息不泄露 给未授权的用户、 实体或过程,或 供其利用。
在网络上传输采用对称加密技术的加密文件时,当把密钥告诉对方时,很容易被其他人窃 听到。而非对称加密方法有两个密钥,且其中的“公钥”是公开的,收件人解密时只要用自 己的“私钥”即可解密,由于“私钥”并没有在网络中传输,这样就避免了密钥传输可能出 现的安全问题。
非对称密码技术成功地解决了计算机网络安全的身份认证、数字签名等问题,推动了包括 电子商务在内的一大批网络应用的不断深入和发展。非对称加密算法的典型代表是RSA算法。
网络安全是指网络系统的硬件、软件及数据受到保护,不遭受偶然的或者恶意的破坏、更 改、泄露,系统能够连续、可靠、正常地运行,网络服务不中断。从本质上讲,网络安全问 题主要就是网络信息的安全问题。凡是涉及网络上信息的保密性、完整性、可用性、真实性 和可控性的相关技术和理论,都是网络安全的研究领域。
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8.1 传输层概述 8.2 UDP协议 8.3 TCP协议 8.4 TCP连接管理 8.5 可靠传输机制 8.6 TCP的流量与拥塞控制
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8.1 传输层概述
传输层为不同主机上的应用进程提供逻辑通信,即 “端到端”的通信。
传输层主要提供两种服务,一种是面向连接的服务; 一种是无连接的服务,由UDP协议实现,是一种的不可靠 服务。对面向连接的服务,需要经历建立连接、数据传送 和释放连接三个阶段。无连接的服务就是通信双方不需要 事先建立一条连接。把每个带有目的地址的报文分组送到 网络上,由网络(如路由器)根据目的地址为分组选择一 条恰当的路径传送到目的地。
(4)确认报文丢失 接收端正确收到DATA1报文后,发出确认报文。由于
确认在传送过程中丢失,发送端未能在超时定时器允许的 时间段内收到确认,所以开始重发DATA1。本次重传,发 送成功。
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(5)确认报文迟到 报文DATA0正确达到接收端,确认发送后,没有在超
时定时器允许的时间段内到达。因此,发送端重发DATA0, 这次重传成功。因此,接收端收到两个DATA0,即重复报 文。
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TCP协议提供的可靠传输服务有如下五个特点: (1)面向数据流 (2)虚电路连接 (3)有缓冲的传输 (4)无结构的数据流 (5)全双工连接 TCP 报文分为两部分,前面是报头,后面是数据。报 头的前20个字节格式是固定的,后面是可能的选项,数据 长度最大为 65535–20–20 = 65495 字节,其中第一个20 字节指IP头,第二个20字节指TCP头。不带任何数据的报 文也是合法的,一般用于确认和控制报文。TCP报文格式 如图。
目标主机
(应用进程关闭连 接)发送FIN报文段
顺序号=x
接收FIN报文段 发送ACK x+1 报文段 (通知应用进程)
接收ACK报文段
接收FIN+ACK报文段 发送报ACK y+1 报文段
发送FIN报文段 顺序号=y,ACK x+1 (应用进程关闭连接)
接收ACK报文段
TCP释放连接的四次握手过程
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从一方的 TCP 来说,连接的关闭有三种情况: (1)收到本方应用进程的关闭命令后, TCP 在发送 完尚未处理的报文段后,发FIN =1的报文段给对方,且 TCP不再受理本方应用进程的数据发送。在FIN以前发送 的数据字节,包括FIN,都需要对方确认,否则要重传。 (2)对方启动关闭
当TCP收到对方发来的FIN报文时,发ACK 确认此 FIN报文,并通知应用进程连接正在关闭。应用进程将以 关闭命令响应。
使用上述的确认和重传机制,就可以在不可靠的传输 网络上实现可靠的通信。这种可靠传输协议常称为自动重 传请求ARQ (Automatic Repeat reQuest,ARQ)。ARQ 表明重传的请求是自动进行的。接收方不需要请求发送方 重传某个出错的分组。因为停止等待协议一次只发一个报 文,相当于发送窗口为1。
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(2)报文出错 DATA1报文到达接收端时检验出错误,接收端不会发
确认并报文。发送端超时定时器超时未能收到确认,开始 重传DATA1报文。DATA1报文在重传后正确到达接收端。
(3)报文丢失 报文DATA1传输过程中丢失,因为接收端未能收到报
文,因此不发送确认。发送端超时定时器超时后,重发 DATA1。DATA1报文在重传后正确到达接收端。
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(3)双方同时启动关闭 连接双方的应用进程同时发关闭命令,则双方TCP在
发送完尚未处理的报文段后,发送FIN报文。各方TCP在 FIN 前所发报文都得到确认后,发ACK 确认它收到的 FIN。 各方在收到对方对FIN的确认后,同样等待一段时间再关 闭连接。
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8.5 可靠传输机制
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0
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TCP 首部
数据 偏移
源端口
目的端口
序号确来自认保留U A PR SF R C SS YI G K HI NN
检验和
号 窗口
紧急指针
选 项 (长 度 可 变)
填充
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20字节的 固定首部
TCP首部格式
TCP 只规定了一种选项,即最大报文段长度 MSS (Maximum Segment Size)。MSS 表示本端所 能接收的报文段的数据字段的最大长度是 MSS 个字 节。
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如图表示了一个窗口大小为 3 的的滑动窗口协议软件
的动作示意图。发送方在收到确认之前就发出了三个分组,
在收到第一个分组的确认ACK1后,又发送了第四个分组。
实际上,当窗口大小等于 1 时,滑动窗口协议就等同于简
单的肯定确认协议。通过增加窗口大小,可以完全消除网
络的空闲状态。
发送方事件
网络报文
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●连续ARQ协议 为了提高信道利用率,采用连续ARQ协议,在此协 议中,允许发送端可以连续发送多个报文。 连续 ARQ协议提高了信道利用率,但是导致部分正确接收的 报文重传,降低了发送效率。
重传
发送端 0 1 2 3 4 5 2 3 4 5 6
接收端 0 1 E 3 4 5 2 3 4 5 6
重传
发送端 0 1 2 3 4 5 2 6 7 8 9
接收端 0 1 E 3 4 5 2 6 7 8 9
ACK2 丢弃
ACK6
选择重传ARQ工作方式
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8.6 TCP的流量与拥塞控制
●TCP的流量控制 TCP流量控制解决端到端的流量控制问题。TCP实体 在端设备中为每个连接开设两个缓区,一个是接收缓冲区, 用来接收对方发送来的数据。另一个是发送缓冲区,TCP 实体从应用进程接收数据,存贮在发送缓冲区。 当网络连接的两端速度不匹配时,便会出现快速的发 送端将慢速的接收端淹没的现象,导致数据丢失。 为了防止由于发送端与接收端之间的不匹配而引起数 据丢失,TCP采用滑动窗口进行流量控制。
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8.4 TCP连接管理
●TCP连接建立:TCP的连接建立过程又称为TCP三 次握手。首先发送方主机向接收方主机发起一个建立连接 的同步(SYN)请求;接收方主机在收到这个请求后向 发送方主机回复一个同步/确认(SYN/ACK)应答;发送 方主机收到此包后再向接收方主机发送一个确认 (ACK),此时TCP连接成功建立。
源主机 发送SYN报文段
顺序号=X
接收SYN+ACK报文段 发送ACK x+1 报文段
目标主机
接收SYN报文段 发送SYN报文段 顺序号=y,ACK x+1
接收ACK x+1 报文段
TCP建立连接的三次握手过程
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TCP建立连接过程 (1)源主机发送一个同步标志位(SYN)置1的TCP 数据段。此段中同时标明初始序号(Initial Sequence Number,ISN)。 (2)目标主机发回确认数据段,此段中的同步标志位 (SYN)同样被置1,且确认标志位(ACK)也置1,同时 在确认序号字段表明目标主机期待收到源主机下一个数据 段的序号(即表明前一个数据段已收到并且没有错误)。 (3)源主机再回送一个数据段,同样带有递增的发送 序号和确认序号。
应用层
UDP
TCP
网络层
传输层协议
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8.2 UDP协议
UDP协议提供无连接的服务,即通信双方并不需要 建立连接,这种业务是不可靠的。正式由于无连接的服 务,所以UDP简单,数据传输速度快、开销小。
●UDP数据报
部分基于UDP协议的应用
应用 域名服务 简单文件传输 路由信息协议 动态主机配置 简单网管
可靠传输就是要做到,发送端发送什么,在对应的接 收端就收到什么。传输差错可分为四种:比特差错、帧丢 失、帧重复和帧失序。为了保证可靠传输,采用停止等待 ARQ(Automatic Repeat ReQuest,ARQ)协议、连续 ARQ协议和选择ARQ协议。
●停止等待ARQ协议 (1)无差错情况 无差错情况下,发送端每发送一个数据报文,就等待 接收端回送确认。数据报文发出后,启动超时定时器。在 超时定时器允许的时间段内,发送端收到确认后,接着发 送下一个报文。
ACK2
ACK6
连续ARQ协议的工作方式
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●选择ARQ协议 为进一步提高信道的利用率,可设法只重传出现差错 的报文或者是计时器超时的报文。如图所示,报文2出错, 只需重传报文2,报文3~5因为正确接收,所以不必重传。 即发送端重传有错误的数据报文,正确接收的不必重传。 这要求接收端要有足够大的缓存区空间。
接收方事件
发送分组1
发送分组2
发送分组3 接收ACK1 发送分组4 接收ACK2
接收ACK3
接收分组1 发送ACK1 接收分组2 发送ACK2
接收分组3 发送ACK3
接收分组4 发送ACK4
使用窗口大小为3的滑动窗口协议传输分组示例
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●TCP的拥塞控制 当网络中出现太多报文的时候,网络的性能开始下降, 这种情况称为拥塞。拥塞是一种持续过载的网络状态,此 时用户对网络资源的需求超过了其容量。所谓拥塞控制 (congestion control)就是防止过多的数据注入到网络中, 这样可以使网络中的路由器或链路不致过载。 拥塞控制的方法有开环控制和闭环控制两种。 开环控制方法就是在设计网络时事先将有关发生拥塞 的因素考虑周到,力求网络在工作时不产生拥塞。 闭环控制是基于反馈环路的概念。
IP电话
传输层协议 UDP UDP UDP UDP UDP UDP
应用 流媒体通信 多播组管理 电子邮件发送 远程登录
Web浏览 文件传输
传输层协议 UDP UDP TCP TCP TCP TCP
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8.3 TCP协议
TCP是一种可靠的、面向连接的字节流服务。源主机 在传送数据前需要先和目标主机建立连接。然后,在此连 接上,被编号的数据段按序收发。同时,要求对每个数据 段进行确认,保证了可靠性。如果在指定的时间内没有收 到目标主机对所发数据段的确认,源主机将再次发送该数 据段。TCP是专门设计用于在不可靠的Internet上提供可 靠的、端到端的字节流通信的协议。