运输层的拥塞控制
运输层知识点总结
运输层知识点总结运输层是OSI模型中的第四层，负责在主机之间提供端到端的数据传输服务。
运输层使用端口号来识别不同的应用程序，并为这些应用程序提供可靠的数据传输服务。
本文将总结运输层的知识点，包括运输层的功能、协议、特性等内容。
1. 运输层的功能运输层主要有两个功能，一是提供端到端的数据传输服务，二是为应用层提供端口号和流控制。
具体来说，运输层负责将应用层的数据分割成适合传输的数据段，并为这些数据段提供可靠的传输服务。
此外，运输层还负责数据的多路复用与分解，即将来自不同应用程序的数据段合并到一个数据流中传输，然后再分解成适合不同应用程序的数据段。
2. 运输层的协议在运输层有两个主要的协议，即传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）。
TCP 提供可靠的数据传输服务，具有数据校验、流量控制、拥塞控制等功能，适用于需要可靠数据传输的应用程序，如电子邮件、文件传输等。
UDP则提供不可靠的数据传输服务，不具有数据校验、流量控制等功能，适用于实时性要求高的应用程序，如视频会议、在线游戏等。
3. 运输层的特性运输层有多种特性，包括可靠性、流量控制、拥塞控制等。
其中，可靠性是运输层最重要的特性之一，即保证数据传输的正确性和完整性。
为了实现可靠传输，TCP使用序号、确认应答、重传机制等技术。
流量控制是另一个重要的特性，即控制发送方的发送速率，使得接收方可以处理接收到的数据。
拥塞控制是为了避免网络拥塞，使得网络能够在高负载时保持稳定运行。
4. 运输层的端口号运输层使用端口号来识别不同的应用程序。
端口号是一个16位的数字，范围从0到65535。
其中，0到1023的端口号是系统端口号，用于系统服务和常用应用程序，如HTTP的端口号是80，SMTP的端口号是25。
1024到49151的端口号是注册端口号，用于一些常用应用程序，如FTP的端口号是21，Telnet的端口号是23。
49152到65535的端口号是动态或私有端口号，用于一些临时性应用程序。
基于性能服务的高速网络运输层拥塞控制解决方案
关 键 词 ： 能 服 务 ；拥 塞 控 制 ；网 络 测 量 ；模 糊 推 理 ；时 间 尺 度 性 中图分类 号 ： Ｐ ９． ４ Ｔ ３ ３０ 文 献标 识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ９３ ４ （ ０ ２ ０ —２ ９０ １ ０ —４ ３ ２ １ ） ３０ ５ — ７
现行 Ｔ Ｐ拥 塞控 制采 用端 到端 的方 式 ， 求 端 Ｃ 要
收 藕 日期 ： ０ １０ — ７ ２ １ － １０ ．
系统 根据 分 组 的发 送 和接 收过 程 探 测 网 络 拥 塞 状 况 。 由于所在 位置 的局 限性 ， 系 统 可 利 用 的拥 塞 端 信 号 只有 丢包 和 时延 。丢包 是一 个 只包含 “ 塞” 拥 和 “ 未拥 塞” ２种 状 态 的二 元 信 号 量 ， 导 致 发 送 端 不 会 断增 大发送 窗 口直 至 路 由器 缓存 溢 出 ， 成 网络 振 造
ｐ ｏ ｏｓ ｄ ｆ ＣＰ ｎｄ ｒ ｐ ｅ ｏｒ Ｔ ａ Ｕ Ｄ Ｐ， ｔ ｅ ｗｏ ｄｏ ｉ ａ ｒ ｎｓ ｒ ｌ ｙ ｒ ｒ ｏｃ ｌ ． Ａ ｓ ａ ａ ｅ ｅ ｓ ｒ ｔ ｅ， ｔ ｓ ｈ ｔ ｍ ｎ ｎｔ ｔ ａ ｐｏ ｔ ａ ｅ ｐ ｏｔ ｏ ｓ ｌ ｙ ｒ ｄ ｔ ｕｃ ｕｒ ｈｉ
Ｐｅｒｏｒ ａ ｃ ｅｒ ｉ ｅ ｂａ ｅ ｒ ｎ ｐ ｔｌ ｙ ｏ ｇ ｔ ｏ ｔｏｌｒ ｏｌｔｏ ｆ ｍ ｎ ｅ ｓ ｖ ｃ ｓ ｄ ｔａ ｓ ｏｒ ａ ｅｒ ｃ ｎ ｅｓ ｉ ｃ ｎ ｒ ｅｓ ｕ ｉ ｎ ｏｎ ｆ ｉ — ｐ ｅｄ ｎ ｗｏｒ ｓ ｏｒ ｈ ｇｈ ｓ ｅ ｅｔ ｋ
基 金 项 目 ： 家 自然 科 学 基 金 资 助 项 目（ １ ７ ０３ ． 国 ６０ ２４ ） 作 者 简 介 ： 丽 华 （ ９ ６ ） 女 ， 士 ， 教 授 ； 究 方 向 ： 络 宋 １７一 ， 博 副 研 网 测 量 、 络 性 能 ； － ｉ： ｎ ｅ ａ ａ １６ ｃ ｍ． 网 Ｅｍａ ｍｉｎ ｈ ｈ ＠ ２ ． ｏ ｌ
tcp流量控制原理
tcp流量控制原理TCP（传输控制协议）是一种广泛使用的运输层的提供可靠的端到端的数据传输，被广泛应用于许多现代的应用程序，如HTTP、SMTP、FTP等。
TCP的特点之一就是实现了流量控制，它可以确保双方的数据传输的有效性，将发送端流量与接收端流量调整到合理的水平，以避免传输过程中产生网络拥塞。
本文旨在介绍TCP流量控制中所涉及的原理。
# 二、流量控制的基本原理1、可靠数据传输：TCP提供可靠的端到端的数据传输，采用三步握手机制建立连接，在接收端接收的数据包都要经过校验，确保数据可靠传输。
2、流量控制：TCP采用滑动窗口机制实现流量控制，其中，滑动窗口由发送端和接收端分别维护一个滑动窗口大小，发送端通过发送数据时记录发送数据的长度从而控制发送速度，而接收端则通过确认接收到的数据从而控制接收速率，以提高数据传输的流畅性。
3、传输过程中的拥塞控制：当传输的数据量超出了网络的容量时，很容易出现网络拥塞的现象，这会降低数据传输的流畅性，可能导致传输失败。
为了避免这种情况的发生，TCP采用了慢启动、拥塞避免、快恢复等机制来控制网络拥塞对传输数据的影响，以保证数据传输的有效性。
# 三、TCP量控制的实现1、滑动窗口机制：滑动窗口是TCP能够实现流量控制的基础，发送端和接收端都会维护一个滑动窗口，窗口大小就是发送端或接收端可以处理的最大数据包尺寸。
2、ACK信号：接收端收到数据后发送ACK信号，接收端的ACK信号可以用来调整发送端的发送窗口，只有收到了正确的ACK信号后，发送端才知道可以继续发送数据。
3、TCP要算法：TCP采用了许多算法来保证数据传输的有效性，如慢启动、拥塞避免、快恢复等，这些算法可以自动调整发送端的发送速率，以提高传输的效率。
#、总结以上就是关于TCP流量控制原理的介绍，TCP的流量控制机制非常重要，它可以确保双方的数据传输的有效性，避免网络拥塞的出现，从而提高传输的效率。
它主要通过滑动窗口机制及各种重要算法来实现，为网络数据传输提供了保障。
运输层知识总结
发送窗口前沿通常是不断向前的，但也可能不变，对应两种情况：一是没有收到新 的确认，对方通知的窗口大小也不变；二是收到了新的确认但是窗口号变小了，使得发 送窗口前沿正好不变。前沿也可能向后收缩，发生在对方通知的窗口缩小了。 发送窗口后沿变化有不动和前移。 发送窗口内的字节可能是已发送的但未收到确认的或是未发送的， 只要不收到确认 后沿就不向前移。 接受窗口(rwnd) 接受窗口只对按序接受的最高序号给予确认，如果只收到 32、33 但未收到 31、确 认报文的确认号仍为 31(希望 A 从 31 开始发送，退后 N 帧)，如果收到了 31，并把序号 31~33 交给主机，B 删除这些数据，向 A 发送确认，确认号 34，窗口 20。 窗口与缓冲的关系 缓冲一般是循环利用的，环形。 发送缓冲并不等于发送窗口，发送窗口用来暂时存放： 1） 发送应用程序传送给 TCP 准备发送的数据； 2） TCP 已发送但未收到确认的数据 接受缓冲： 1） 按序到达但未上交给主机的 2） 未按序到达的数据 强调： 1） 虽然 A 的发送窗口总是根据 B 的接受窗口设置的， 但同一时刻 A 的发送窗口并
阐述运输层可靠传输的工作原理
运输层是网络协议的第五层，主要负责实现应用程序之间的通信和数据传输。
可靠传输的工作原理是确保数据在传输过程中能够准确、完整地到达目的地，避免数据丢失、乱序和重复等问题。
可靠传输的工作原理主要涉及到以下几个方面：
数据封装和拆解：在传输层，数据需要封装成传输层的数据报文，以便在网络中进行传输。
在接收端，需要对数据报文进行拆解，还原成原始数据。
可靠传输协议：传输层使用可靠的传输协议来保证数据的可靠性。
例如，TCP（传输控制协议）是一种常见的可靠传输协议。
TCP通过确认机制、重传机制、流量控制和拥塞控制等手段来保证数据的可靠传输。
确认机制：发送方在发送数据报文时，会等待接收方的确认信号。
如果接收方成功接收到了数据报文，就会发送一个确认信号；否则，发送方会重传数据报文，直到收到确认信号或超过重传次数限制。
重传机制：如果发送方没有收到确认信号或者收到了错误的数据报文，就会启动重传机制。
重传机制会重新发送数据报文，直到收到确认信号或超过重传次数限制。
流量控制：流量控制是为了避免发送方发送的数据报文过快，导致接收方无法及时处理而出现丢包等问题。
流量控制通过控制发送方的发送速率，使得接收方能够及时接收并处理数据报文。
拥塞控制：拥塞控制是为了避免网络拥堵而出现的数据传输问题。
拥塞控制通过动态地调整发送方的发送速率，使得网络能够保持相对稳定的状态。
总之，运输层可靠传输的工作原理是通过封装和拆解数据、使用可靠的传输协议、确认机制、重传。
运输层协议
运输层协议运输层协议是 OSI 模型中的第四层，它提供了应用程序之间的端到端通信。
运输层协议主要有两个主要的协议：传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）。
传输控制协议（TCP）是一种可靠的、面向连接的协议。
它能够保证数据的可靠传输，确保数据的有序性，并且能够进行拥塞控制。
TCP通过将数据分割成多个小的报文段，并对每个报文段进行编号和校验，以确保数据的完整和正确性。
在传输过程中，如果某个报文段丢失或损坏，TCP将重新发送该报文段，以保证数据的可靠性。
此外，TCP还通过使用滑动窗口机制来控制数据的流量，以及使用三次握手和四次挥手来建立和终止连接。
用户数据报协议（UDP）是一种不可靠的、无连接的协议。
UDP不保证数据的可靠性，也不保证数据的有序性。
它仅仅将数据从一个应用程序发送到另一个应用程序，没有任何添加额外的标识或控制信息。
UDP适用于一些对数据传输延迟要求比较高的应用场景，如音频和视频传输。
由于UDP没有拥塞控制机制，因此它在网络拥塞情况下会导致丢失大量的数据。
运输层协议在互联网中起着至关重要的作用。
它使得不同计算机上的应用程序能够通过互联网进行通信。
运输层协议通过为每个数据包添加特定的头部信息，在网络中识别该数据包属于哪个应用程序。
它还负责将数据分割成适当的大小，并确定传输顺序，以确保数据能够正确到达目的地。
此外，运输层协议还能够实现多路复用和多路分解。
多路复用是指多个应用程序可以共享同一个网络连接，而不需要建立多个独立的连接。
多路分解是指一个应用程序可以同时处理多个网络连接。
这些特性使得运输层协议能够更有效地利用网络资源，提高网络的性能和吞吐量。
总之，运输层协议是互联网中非常重要的一层协议，它使得应用程序能够进行端到端的通信。
通过提供可靠性、有序性和拥塞控制等机制，运输层协议能够保证数据在网络中的正确传输。
无论是TCP还是UDP，它们都有各自适用的场景和优点，可以根据应用程序的需求来选择使用。
第5章 运输层
网络层向传输层提供发送主 机到接收主机的通信服务 发送端把报文段(segment)封 装成数据报(datagrame),并 将其发送给相邻路由器； 路由器将datagrame从入链 路转发到出链路； 接收端提取segment,并传递 给传输层。
network data link physical
network data link physical network data link physical network data link physical
类比：
假定教师的信件通过收发室人员送到学校邮局。 教师的信件由收发室人员从学校邮局统一领取，并交到各教师信 箱。
进程：？ 应用报文：？ 主机：？ 传输协议：？ 网络层协议：？
注意，收发室人员只在本校工作。
传输层协议运行在端系统
运输层协议所能提供的服务受到了底层网络协议的服务模型的限 制。
SP provides “return address”
DP: 6428
Client
IP:B
导航
5.1 概述 5.2 用户数据报协议 UDP
5.2.1 UDP 概述 5.2.2 UDP 的首部格式
18
5.2 用户数据报协议 UDP
5.2.1 UDP 概述
UDP 只在 IP 的数据报服务之上增加了很少一点的 功能：
字节 4 源 IP 地址 字节 12 伪首部 4 目的 IP 地址 2 源端口 2 目的端口 1 0 1 2 17 UDP长度 2 检验和
2 长 度
UDP 用户数据报 发送在前 首 部
首 部
数
运输层协议的作用
运输层协议：连接你我，传输信息运输层协议是计算机网络中的一个重要组成部分，其作用是建立端到端的通信连接，实现数据的可靠传输。
具体来说，运输层协议可以实现以下几个方面的功能：
1. 端口管理
运输层协议通过端口来识别不同的应用程序，从而实现多个应用程序同时在同一台计算机上运行，不会互相干扰。
此外，端口也可以用于网络安全，例如关闭一些敏感的端口来防止黑客攻击。
2. 可靠传输
运输层协议可以实现将数据分割成数据包，并在传输过程中进行错误检测和纠正，从而确保数据的可靠传输。
其中，TCP协议是一个经典的可靠传输协议。
3. 流量控制
运输层协议可以基于网络传输速度、数据接收速度等因素，来实现流量控制，避免过多的数据发送导致网络阻塞。
4. 拥塞控制
拥塞控制是指在网络出现拥塞时，运输层协议可以减缓数据传输速度，从而避免网络的崩溃和数据的丢失。
在实际的网络应用中，常见的运输层协议有TCP、UDP等。
TCP协
议适用于那些对数据准确性要求较高的场合，例如文件传输、电子邮
件等。
而UDP协议则适用于实时传输、低延迟等场合，例如网络电话、视频会议等。
总之，运输层协议在计算机网络中扮演着至关重要的角色，它连
接了各个应用程序之间的通信，让我们可以轻松地交流和分享信息。
拥塞控制
3)以往的工作主要采用局部线性化方法，缺乏对系统全局动力学的理论分析。此外，在多种源端拥塞控制策 略和路由器避免策略并存时，如何分析整个网络的稳定性，如何分析各种不确定因素对稳定性的影响等，也是需 要认真考虑的问题。
控制方法
分组丢弃法
缓冲区预分配法
定额控制法
拥塞控制该法用于虚电路分组交换网中。在建立虚电路时,让呼叫请求分组途经的节点为虚电路预先分配一个 或多个数据缓冲区。若某个节点缓冲器已被占满,则呼叫请求分组另择路由,或者返回一个"忙"信号给呼叫者。这 样,通过途经的各节点为每条虚电路开设的永久性缓冲区(直到虚电路拆除),就总能有空间来接纳并转送经过的分 组。此时的分组交换跟电路交换很相似。当节点收到一个分组并将它转发出去之后,该节点向发送节点返回一个确 认信息。该确认一方面表示接收节点已正确收到分组,另一方面告诉发送节点,该节点已空出缓冲区以备接收下一 个分组。上面是"停一等"协议下的情况,若节点之间的协议允许多个未处理的分组存在,则为了完全消除拥塞的可 能性,每个节点要为每条虚电路保留等价于窗口大小数量的缓冲区。这种方法不管有没有通信量,都有可观的资源 (线路容量或存储空间)被某个连接占有,因此网络资源的有效利用率不高。这种控制方法主要用于要求高带宽和 低延迟的场合,例如传送数字化语音信息的虚电路。
4) TCP/IP拥塞控制的设计和实现面临着众多的折中，不可能有一种设计和实现所有环境中都是“最好的”。 现有的拥塞控制思路、方法和技术在多目标的不同环境中面临着挑战，它们还有许多要改进的地方。
运输层功能
运输层功能
运输层（Transport Layer）是OSI模型中的第四层，主要提供端到端的可靠数据传输。
它的功能包括以下几点：
1. 分段和重组：运输层将应用层传递下来的数据分成更小的报文段（Segment），方便传输。
在接收端，运输层负责将接收到的报文段重新组装成原始的数据。
2. 端口管理：运输层使用端口号（Port Number）来标识不同的应用程序或服务。
发送端在发送数据时，将数据与端口号绑定，接收端根据端口号将数据传递给相应的应用程序或服务。
3. 连接建立和终止：运输层提供两种类型的连接：面向连接的连接型传输和无连接的非连接型传输。
面向连接的传输需要在发送和接收之间建立连接，并在传输完成后释放连接。
而非连接型传输不需要建立连接，数据直接传输。
4. 可靠性保证：运输层使用各种协议来保证数据的可靠传输。
常用的协议如TCP（传输控制协议）使用序列号、确认号、重传机制等来保证数据的完整性和可靠性。
5. 拥塞控制：运输层负责监测网络的拥塞情况，并采取相应的措施来防止拥塞。
拥塞控制可以通过降低传输速率、丢弃部分数据包等来进行。
6. 数据流控制：运输层通过滑动窗口机制来控制发送和接收之间的数据流。
发送端根据接收端的反馈信息调整发送速率，防
止发送速度过快导致接收端无法处理。
总之，运输层的主要功能是提供可靠的端到端数据传输，并处理连接的建立和终止、端口管理、拥塞控制和数据流控制等问题。
它在整个网络通信体系中起到了至关重要的作用。
运输层协议与流量控制方法
运输层协议与流量控制方法运输层协议是计算机网络中的关键组成部分，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。
而流量控制方法则是为了控制数据传输的速率，确保网络的可靠性和性能。
本文将介绍运输层协议的概念、常见的运输层协议以及流量控制方法的原理和应用。
一、运输层协议概述1.1 运输层的作用运输层协议主要负责将网络层提供的数据进行分段，并在目的主机上将分段数据重新组装为原始数据。
它还负责向目的主机提供可靠的数据传输服务，确保数据的完整性和可靠性。
1.2 常见的运输层协议常见的运输层协议包括传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）。
TCP是一种面向连接的协议，它通过三次握手建立连接并提供可靠的数据传输服务。
而UDP则是一种无连接的协议，它提供了一种简单灵活的数据传输方式。
二、运输层协议的特点与优势2.1 TCP的特点与优势TCP协议通过序列号、确认应答和重传机制来确保数据的可靠性。
它还具备流量控制和拥塞控制的能力，可以有效地控制数据传输速率，保证网络质量和性能。
2.2 UDP的特点与优势UDP协议的优势在于它是一种无连接的协议，无需建立连接和维护状态信息，具有较高的传输效率。
UDP适用于对实时性要求较高、数据可靠性要求相对较低的应用场景，如音视频传输和实时游戏。
三、流量控制方法3.1 滑动窗口流量控制滑动窗口是一种常用的流量控制方法，其原理是发送方和接收方约定一个窗口大小，发送方的发送速率不超过接收方的窗口大小。
当接收方接收到数据后，滑动窗口向前滑动，发送方根据窗口大小进行发送。
3.2 慢开始算法慢开始算法是TCP协议中的一种流量控制机制，其目的是在传输开始时逐渐增加拥塞窗口的大小。
该算法通过控制发送方的报文段数量来控制数据传输速率，从而避免网络拥塞和数据丢失。
3.3 拥塞避免算法拥塞避免算法是TCP协议中的另一种流量控制机制，其目的是在网络拥塞时减少发送速率。
该算法通过动态调整慢开始阈值和拥塞窗口大小来控制数据传输速率，避免网络拥塞和数据丢失。
TCP传输机制
TCP传输机制简介摘要：传输层是计算机网络中重要的一层，它负责连接下层物理结构和上层的应用程序，TCP协议是运输层的重要协议之一，本文对TCP协议做一个简单的介绍，然后为了介绍TCP传输机制，首先介绍TCP报文段的结构，而后介绍TCP协议可靠传输的实现方法以及TCP协议的流量控制和TCP协议的拥塞控制，最后介绍TCP协议整个的传输过程，从连接的建立一直到连接的释放。
关键词：TCP协议；TCP报文段；流量控制；拥塞控制1 引言运输层是整个网络体系结构中的关键层次之一，为应用进程之间提供端到端的逻辑通信。
TCP（Transport Control Protocol，传输控制协议）协议是运输层两个重要的协议之一（另一个是UDP协议）。
它是提供面向连接的服务，为用户提供一条可靠的通信信道，这在一些场合（比如说文件传输，电子邮件等）中是必须的。
本文对TCP协议做一个简要的介绍，重点叙述TCP报文的结构以及TCP是如何实现可靠传输的，包括流量控制和拥塞控制，帮助初学者更好的了解TCP传输机制。
2 TCP协议概述传输控制协议TCP是运输层的重要协议之一，当运输层采用面向连接的TCP协议时，尽管下面的网络是不可靠的（只是提供尽最大努力服务），但这种逻辑通信信道就相当于一条全双工的可靠信道。
它提供一种点对点的面向连接的服务，在传输数据之前必须先建立连接，数据传输结束后要释放连接。
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开销，如确认、流量控制、计时器以及连接管理等。
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。
TCP提供可靠的交互服务的含义是，通过TCP连接传送的数据，无差错、不丢失、不重复、并且按序到达。
TCP提供全双工通信的含义是，TCP允许通信双方的应用进程在任何时候都能发送数据。
TCP连接的两端都设有发送缓存和接受缓存，在发送时将数据发送到缓存中，而后TCP在合适的时候将数据发送出去；接受时将数据先存入缓存中，上层的程序在合适的时候读取缓存中的数据进行处理。
计算机网络题库1
N参考模型中，网络层次被划分为（B）。
A.物理层和数据链路层B.物理层、MAC和LLC子层C.物理层、数据链路层和网络层D.物理层和网络高层110.用集线器连接的工作站集合（A）。
A.同属一个冲突域，也同属一个广播域B.不属一个冲突域，但同属一个广播域C.不属一个冲突域，也不属一个广播域D.同属一个冲突域，但不属一个广播域116.以下地址中的哪一个和86.32/12匹配？（A）A.86.33.224.123B.86.79.65.216C.86.58.119.74D.86.68.206.154117.以下哪个地址可以作为C类主机IP地址？（D）A.127.0.0.1B.192.12.25.256C.10.61.10.10D.211.23.15.1123.Internet网上一个B类网络的子网掩码是255.255.252.0,则理论上每个子网的主机数最多可以有（B）。
A.256B.1024C.2048D.4096134.关于CSMA/CD协议叙述不正确的是（B）。
A.CSMA/CD是解决总线型广播信道如何避免信号碰撞以及碰撞后如何处理的问题B.CSMA/CD用于总线型广播信道、全双工通信的以太网C.CSMA/CD可归结为四点：先听后发、边听边发、冲突停止、延迟重发D.CSMA/CD主要是为了让总线上各个主机能很好地共享信道140.数据解封装的过程是（B）A.段—包—帧—流—数据B.流—帧—包—段—数据C.数据—包—段—帧—流D.数据—段—包—帧—流144.关于TCP/IP的IP协议描述不正确的是（D）。
A.是点到点的协议B.不能保证IP报文的可靠传送C.是无连接的数据报传输机制D.每一个IP数据包都需要对方应答147.下面的关于TCP/IP的传输层协议表述不正确的有（D）。
A.进程寻址B.提供无连接服务C.提供面向连接的服务D.IP主机寻址N参考模型中，网络层次被划分为（B）。
A.物理层和数据链路层B.物理层、MAC和LLC子层C.物理层、数据链路层和网络层D.物理层和网络高层163.下面哪一个IP地址是B类地址（A）。
《网络协议从入门到底层原理》笔记（五）传输层（UDP、TCP、流量控制、拥塞控制、建立连接。。。
《⽹络协议从⼊门到底层原理》笔记（五）传输层（UDP、TCP、流量控制、拥塞控制、建⽴连接。
⽹络层是为主机之间提供逻辑通信；传输层为应⽤进程之间提供端到端的逻辑通信。
逻辑通信”的意思是“好像是这样通信，但事实上并⾮真的这样通信”。
从IP层来说，通信的两端是两台主机。
但“两台主机之间的通信”这种说法还不够清楚。
严格地讲，两台主机进⾏通信就是两台主机中的应⽤进程互相通信。
从运输层的⾓度看，通信的真正端点并不是主机⽽是主机中的进程。
也就是说，端到端的通信是应⽤进程之间的通信。
即“主机 A 的某个进程和主机 B 上的另⼀个进程进⾏通信”。
简称为“计算机之间通信”。
传输层有两个主要协议：TCP（Transmission Control Protocol），传输控制协议UDP（User Datagram Protocol），⽤户数据报协议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。
第⼀章 UDP协议UDP 只在 IP 的数据报服务之上增加了很少⼀点的功能：复⽤和分⽤的功能差错检测的功能1.1 UDP特点UDP 是⽆连接的，发送数据之前不需要建⽴连接，因此减少了开销和发送数据之前的时延。
UDP 使⽤尽最⼤努⼒交付，即不保证可靠交付，因此主机不需要维持复杂的连接状态表。
UDP 是⾯向报⽂的。
UDP 对应⽤层交下来的报⽂，既不合并，也不拆分，⽽是保留这些报⽂的边界。
UDP ⼀次交付⼀个完整的报⽂。
UDP 没有拥塞控制，因此⽹络出现的拥塞不会使源主机的发送速率降低。
这对某些实时应⽤是很重要的。
很适合多媒体通信的要求。
UDP ⽀持⼀对⼀、⼀对多、多对⼀和多对多的交互通信。
UDP 的⾸部开销⼩，只有 8 个字节，⽐ TCP 的 20 个字节的⾸部要短。
1.2 UDP数据格式UDP长度（Length）占16位：⾸部的长度 + 数据的长度UDP检验和（Checksum）检验和的计算内容：伪⾸部 + ⾸部 + 数据伪⾸部：仅在计算检验和时起作⽤，并不会传递给⽹络层UDP端⼝（Port）UDP⾸部中端⼝是占⽤2字节可以推测出端⼝号的取值范围是：0~65535客户端的源端⼝是临时开启的随机端⼝防⽕墙可以设置开启\关闭某些端⼝来提⾼安全性常⽤命令：netstat –an：查看被占⽤的端⼝netstat –anb：查看被占⽤的端⼝、占⽤端⼝的应⽤程序telnet 主机端⼝：查看是否可以访问主机的某个端⼝安装telnet：控制⾯板 – 程序 – 启⽤或关闭Windows功能 – 勾选“Telnet Client” – 确定第⼆章 TCP协议TCP 是⾯向连接的运输层协议，在⽆连接的、不可靠的 IP ⽹络服务基础之上提供可靠交付的服务。
计算机网络技术专业1《运输层教学设计方案2》
80
了解各概念
2021
教学设计方案
专业名称
计算机网络技术
任课教师
序号
4
课程名称
计算机网络根底
授课班级
学 时
10
学习情境
运输层
学习任务
协议
流量控制
拥塞控制
学习目标
工作原理
工作原理
3掌握网络流量控制的方法
4掌握网络拥塞控制的方法
学习内容
3可靠传输的工作原理
的流量控制和拥塞控制
学习任务
描述
1．讨论视频直播及QQ聊天通信的工作原理
2讨论个人或FTP效劳器的通信原理
2两台计算机通信时如何判断将数据传给对方计算机的哪个软件？
3如何实现流量控制？
4如何实现拥塞控制？
任务要求
工作原理
工作原理
3掌握网络流量控制的方法
4掌握网络拥塞控制的方法
任务成果
讨论、记录个人认为有价值的内容。
教学实施过程设计
阶段划分
教师活动
学生活动
学时
提问式
引导式
讲解
讨论
2学时
启发式
讨论式
讲解
讨论、记录
2学时
3套接字的应用
讨论式
讲解
讨论、记录
1学时
3可靠传输的工作原理
提问讲解Leabharlann 讨论、提问、记录2学时
流量控制
提问
讲解
讨论、提问、记录
1学时
拥塞控制
引导式
讲解
讨论
1学时
练习
指导、提问
完成任务、主讲
1学时
学习效果评价
评价指标
运输层实验心得体会
运输层实验心得体会自从网络设备的出现，计算机网络的使用已经成为了人们生活中的一部分。
在计算机网络中，运输层的作用是负责将数据传输到不同的应用程序中。
为了更好地了解运输层的实验，我参加了一次关于运输层的实验，并从中获得了一些体会和心得。
首先，在实验中我学到了运输层具体的工作原理。
运输层主要有两种协议，即传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）。
通过实验，我了解到TCP协议主要负责可靠地传输数据，而UDP协议则更注重速度和效率。
在实验中，我们进行了TCP和UDP协议的比较实验，通过观察数据的传输速度和成功率，我更加深入地理解了它们的不同。
其次，实验中充分体现了团队合作的重要性。
在实验中，我们需要分组进行实验，每个小组都需要分工合作。
这就要求我们要充分沟通和协调，互相帮助和支持。
通过团队合作，我们能够更好地利用彼此的优势，提高工作效率，并且在遇到问题时能够共同解决。
这不仅在实验中有着显著的作用，也更好地体现了实际工作中团队合作的重要性。
此外，实验中我还了解到了网络中的拥塞控制机制。
拥塞控制是运输层的一个重要功能，它的作用是控制数据在网络中的传输速度，以避免网络过于拥堵。
通过实验，我了解到拥塞控制机制可以根据网络的当前情况自动调整数据的传输速度，使得网络能够在高负载和低负载时都能够有良好的性能。
这对于保证网络的稳定性和可靠性是非常重要的。
最后，实验中我还学到了运输层的一些性能调优方法。
通过调整一些参数和配置，我们可以调整运输层的性能，使其更适应不同的网络环境和应用需求。
比如，通过调整TCP的窗口大小和超时时间，我们可以提高数据的传输速度和成功率；通过调整UDP的缓冲区大小，我们可以提高数据的处理能力和吞吐量。
这些调优方法不仅提高了运输层的性能，也为我们提供了更多的选项和工具来解决实际问题。
通过这次关于运输层的实验，我对运输层的工作原理和功能有了更深入的了解。
同时，通过实践我也更好地掌握了一些实际操作和调优方法。
简述传输层中预防拥塞的主要策略
简述传输层中预防拥塞的主要策略传输层中预防拥塞的主要策略有：流量控制、拥塞避免、拥塞检测和拥塞恢复。
1.流量控制：流量控制是通过控制发送方的传输速率，确保接收方能够及时处理接收到的数据，并避免数据的丢失或溢出。
流量控制通常通过滑动窗口协议实现，其中发送方根据接收方的传输能力自适应地调整发送速率。
滑动窗口的大小是发送方可以发送的数据量，接收方通过报告窗口大小来通知发送方可接收的数据量，并动态调整窗口大小，以适应网络的状况。
2.拥塞避免：拥塞避免的目标是让网络中的流量维持在一个合理的范围内，避免网络拥塞的发生。
拥塞避免常用的算法是TCP的拥塞避免算法（CA）中的慢启动和拥塞避免机制。
慢启动阶段中，发送方将初始拥塞窗口设为一个较小的值，然后每经过一个往返时间（RTT）就将窗口大小翻倍，直到达到一个阈值。
拥塞避免阶段中，发送方以线性增长的方式调整拥塞窗口大小，即每经过一个RTT就增加一个MSS的窗口大小。
如果出现数据包丢失，则认为网络存在拥塞，进行拥塞恢复。
3.拥塞检测：拥塞检测的目标是及时地发现网络中的拥塞，并作出相应的反应，以减轻网络的拥塞状态。
拥塞检测通常利用两个主要的指标来判断网络是否拥塞：丢包和延迟。
丢包率高和延迟增大可能是网络发生拥塞的迹象。
为了检测拥塞，TCP引入了超时重传机制和快速重传机制。
超时重传机制是当发送方连续重传指定的数据包次数仍然没有收到确认，就认为该数据包丢失，触发拥塞避免机制。
快速重传机制是当接收方收到重复的数据包时立即发送确认，通知发送方有数据包丢失，并触发拥塞避免机制。
4.拥塞恢复：拥塞恢复是在检测到网络拥塞后，采取一系列措施来减轻拥塞情况，使网络尽快恢复正常。
拥塞恢复机制主要包括以下几个方面：慢启动、快速重传、快速恢复和拥塞窗口的调整。
慢启动是在检测到网络拥塞时，将发送方的拥塞窗口大小重新设置为一个较小的值，然后重新进行拥塞避免和拥塞检测。
快速重传是接收方在收到重复数据包时立即发送确认给发送方，来快速通知发送方有数据包丢失。
名词解释——运输层(传输层)
名词解释——运输层(传输层)运输层（传输层）是OSI参考模型中的第四层，主要功能是在网络上的两台主机之间建立逻辑连接，并将数据从一台主机传输到另一台主机。
它是负责传输数据包的一个重要协议层，也是网络应用层与网络互联层之间的桥梁。
运输层的主要功能有：传输控制服务，多路复用，流量控制，拥塞控制，连接管理，错误检测和纠正，拆分/合并报文等。
其中，传输控制服务是运输层最重要的功能，它主要负责在主机之间建立连接，保证报文的可靠传输，并且支持主机的多种服务质量。
多路复用是指在运输层使用一个端口号管理多个不同的传输连接，它可以实现在一个物理链路上同时传输多个传输连接。
多路复用主要有三种实现方式：端口号复用、IP地址复用和虚拟连接复用。
流量控制是指对网络上传输的数据流量进行控制，以避免网络中的拥塞，保证网络的稳定性。
常见的流量控制方法有基于套接字的流量控制、基于端口号的流量控制和基于IP地址的流量控制等。
拥塞控制是指在网络中通过限制网络上传输的数据包，以减少网络中的拥塞，保证网络的稳定性。
常见的拥塞控制方法有基于端口号的拥塞控制、基于IP地址的拥塞控制、基于TCP协议的拥塞控制和基于UDP协议的拥塞控制等。
连接管理是指在两台主机之间建立网络连接，并管理这些连接，以便实现数据传输。
连接管理主要包括连接状态管理、连接拆除管理和连接恢复管理等。
错误检测和纠正是指在网络中，运输层使用一定的技术来检测网络数据传输中的错误，并采取相应的措施来纠正错误。
常见的错误检测和纠正技术有CRC校验、纠错码、循环冗余校验等。
拆分/合并报文是指当报文过大时，运输层可以将报文拆分成若干小报文，然后分别传输，接收方收到后再进行报文合并；当报文过小时，运输层可以将若干小报文合并成一个报文，然后传输，接收方收到后再进行报文拆分。
运输层常见的协议有TCP、UDP、SCTP等，其中TCP是传输控制协议，它提供面向连接和可靠的传输服务，它主要负责主机之间的连接管理、流量控制、拥塞控制和错误检测和纠正等；UDP是用户数据报协议，它提供无连接的传输服务，它不提供可靠性服务，但是传输效率高；SCTP是流控制传输协议，它提供可靠的传输服务，主要用于多媒体传输。
ISOOSI模型
物理层
有四个特性来说明DTE与DCE之间的接口： · 机械特性 · 电气特性 · 功能特性 · 规程特性
物理层
机械特性： 机械特性规定了DTE与DCE实际的物理连接。DTE和 DCE作为两种分立设备，通常采用接插件实现机械上的互 连。机械特性详细说明了接插件的形状和尺寸、插头的数 目、排列方式以及插头和插座的尺寸、电缆的长度以及所 含导线的数目等。这很象平时常见的各种规格的电源插头 的尺寸都有严格的规定。ISO物理层的机械特性的标准有 ISO 2110、ISO 2593、ISO 4092和ISO 4093。 · 电气特性： 电气特性规定了数据交换信号以及有关电路的特性。 一般包括最大数据传输率的说明、表示信号状态(逻辑电 平，通/断，传号/空号)的电压和电流的识别，即什么样 的电压表示1或0，以及电路特性的说明和与互联电线相关 的规定。 ISO物理层采用的电气特性的标准有CCITT V.10/X.26、CCITT V.11/X.27、CCITT V.28和CCITT V.35。
物理层
功能特性： 说明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。 即每一条线的功能分配和确切定义。 ISO物理层采用的功 能特性标准有CCITT V.24和CCITTX.24。通常信号线可分 为四类：数据线、控制线、同步线和地线。 · 规程特性： 即通信协议，说明对于不同功能的各种可能事件的出 现顺序。即各信号线的工作规则和先后顺序。ISO物理层 采用的规程特性标准有CCITT X.20/21/22和CCITT V.24/25。
功能
运输层： 任务是根据通信子网的特性最佳的利用网络资源，并以可靠和经 济的方式为两个端系统的会话层之间建立一条运输连接，透明的传输 报文。 运输层向上一层提供一个可靠的端到端的服务，使会话层不知道 运输层以下的数据通信的细节。运输层只存在在端系统（主机）中， 运输层以上层就不再管信息传输问题了。 · 会话层： 会话层虽然不参与具体的数据传输，但它对数据进行管理，它向 互相合作的表示进程之间提供一套会话设施，组织和同步它们的会话 活动，并管理它们的数据交换过程。 这里，"会话"的意思是指两个应用进程之间为交换面向进程的信 息而按一定规则建立起来的一个暂时联系。
计算机网络课件(第4版)_07运输层
基本内容
传输层的概念，TCP/IP体系中的传输层，端口的概念， 用户数据报协议UDP，传输控制协议TCP，TCP报文格式、
数据的编号与确认、流量控制、拥塞控制、重传机制、TCP
的连接管理。
重点掌握
TCP/IP体系中的传输控制协议TCP：TCP报文格式、数 据的编号与确认、流量控制、拥塞控制、重传机制、TCP的 连接管理。
连接2
端口 25
插口(socket)
TCP 使用“连接”(而不仅仅是“端口” )作为最基本的抽
象，同时将 TCP 连接的端点称为插口(socket)，或套接字、 套接口。
插口和端口、IP 地址的关系是： IP 地址
131.6.23.13
端口号
1500
插口(socket)
131.6.23.13,
信。
运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。
“运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。要 传送的数据是沿着图的虚线方向传送的。
7.1 运输层协议概述
从通信和信息处理的角度看，运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
运输层 面向通信 网络层 数据链路层 物理层 网络功能
运输层为相互通信的应用进程提供了逻辑通信
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 IP 层
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发生超时
20 进入拥塞避免
进入拥塞避免
16
ssthresh = 16
12
更新后的 ssthresh = 12
8
4
指数规律增长
0
传输次数
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
慢开始
拥塞避免
慢开始 拥塞避免
当拥塞窗口 cwnd 增长到慢开始门限值 ssthresh 时 （即当 cwnd = 16 时），就改为执行拥塞避免算法， 拥塞窗口按线性规律增长。
慢开始
拥塞避免
慢开始 拥塞避免
在执行慢开始算法时，拥塞窗口 cwnd 的初始值为 1， 发送第一个报文段 M0。
课件制作人：谢希仁 8
慢开始和拥塞避免算法的实现举例
拥塞窗口 cwnd
线性规律增长 24
发生超时
20 进入拥塞避免
进入拥塞避免
16
ssthresh = 16
12
更新后的 ssthresh = 12
发送端的 cwnd 从 2 增大到 4，并可发送 M4 ~ M6共 4
个报文段。
课件制作人：谢希仁 10
慢开始和拥塞避免算法的实现举例
拥塞窗口 cwnd
线性规律增长 24
发生超时
20 进入拥塞避免
进入拥塞避免
16
ssthresh = 16
12
更新后的 ssthresh = 12
8
4
指数规律增长
0
传输次数
慢开始门限的初始值设置为 16 个报文段，
即 ssthresh = 16。
课件制作人：谢希仁 7
慢开始和拥塞避免算法的实现举例
拥塞窗口 cwnd
线性规律增长 24
发生超时
20 进入拥塞避免
进入拥塞避免
16
ssthresh = 16
12
更新后的 ssthresh = 12
8
4
指数规律增长
0
传输次数
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
课件制作人：谢希仁 12
慢开始和拥塞避免算法的实现举例
拥塞窗口 cwnd
线性规律增长 24
发生超时
20 进入拥塞避免
进入拥塞避免
16Hale Waihona Puke ssthresh = 16
12
更新后的 ssthresh = 12
8
4
指数规律增长
0
传输次数
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
慢开始
拥塞避免
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
慢开始
拥塞避免
慢开始 拥塞避免
发送端每收到一个对新报文段的确认 ACK，就把发送 端的拥塞窗口加 1，因此拥塞窗口 cwnd 随着传输次数 按指数规律增长。
课件制作人：谢希仁 11
慢开始和拥塞避免算法的实现举例
拥塞窗口 cwnd
线性规律增长 24
0
传输次数
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
慢开始
拥塞避免
慢开始 拥塞避免
更新后的 ssthresh 值变为 12（即发送窗口数值 24 的 一半），拥塞窗口再重新设置为 1，并执行慢开始算 法。
慢开始 拥塞避免
假定拥塞窗口的数值增长到 24 时，网络出现超时（表 明网络拥塞了）。
课件制作人：谢希仁 13
慢开始和拥塞避免算法的实现举例
拥塞窗口 cwnd
线性规律增长 24
发生超时
20 进入拥塞避免
进入拥塞避免
16
ssthresh = 16
12
更新后的 ssthresh = 12
8
4
指数规律增长
以使分组注入到网络的速率更加合理。
4
拥塞避免算法
条件：拥塞窗口cwnd >慢开始门限 ssthresh 时，停止使用慢开始算法而改用拥塞避免算 法；
原理：没经过一个往返时间RRT（即传输轮 次），就把拥塞窗口cwnd 加1，而不是加倍；
拥塞窗口cwnd按线性规律缓慢增长，比慢开 始算法的拥塞窗口增长速率缓慢得多。
5
要点
无论在慢开始阶段还是拥塞避免阶段，只要发送方 判断网络出现拥塞（其依据就是没有按时收到确 认）：
要将慢开始门限ssthresh设置为出现拥塞时的发 送窗口值的一半（但不能小于2）
拥塞窗口cwnd重新设置为1，执行慢开始算法； 目的：迅速减少主机发送到网络中的分组数，使
得发生拥塞的路由器有足够时间把队列中积压的 分组处理完毕。
6
慢开始和拥塞避免算法的实现举例
拥塞窗口 cwnd
线性规律增长 24
发生超时
20 进入拥塞避免
进入拥塞避免
16
ssthresh = 16
12
更新后的 ssthresh = 12
8
4
指数规律增长
0
传输次数
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
慢开始
拥塞避免
慢开始 拥塞避免
当 TCP 连接进行初始化时，将拥塞窗口=1。图中的窗 口单位不使用字节而使用报文段。
计算机网络
第 7 章 运输层的拥塞控制
1
四种拥塞控制的方法
慢开始 拥塞避免 快重传 快恢复
2
两个参数
拥塞窗口cwnd：发送方维持的一个状态变量，拥塞 窗口的大小取决于网络的拥塞程度，并且动态地在 变化。发送方让自己的发送窗口等于拥塞窗口。
慢开始门限ssthresh：其用法如下 当cwnd < ssthresh时，使用慢开始算法； 当cwnd > ssthresh时，停止使用慢开始算法而 改用拥塞避免算法 当cwnd = ssthresh时，既可使用慢开始算法， 也可使用拥塞避免算法。
8
4
指数规律增长
0
传输次数
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
慢开始
拥塞避免
慢开始 拥塞避免
发送端收到 ACK1 （确认 M0，期望收到 M1）后，将 cwnd 从 1 增大到 2，于是发送端可以接着发送 M1 和 M2 两个报文段。
课件制作人：谢希仁 9
慢开始和拥塞避免算法的实现举例
拥塞窗口 cwnd
线性规律增长 24
发生超时
20 进入拥塞避免
进入拥塞避免
16
ssthresh = 16
12
更新后的 ssthresh = 12
8
4
指数规律增长
0
传输次数
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
慢开始
拥塞避免
慢开始 拥塞避免
接收端发回 ACK2 和 ACK3。发送端每收到一个对新报 文段的确认 ACK，就把发送端的拥塞窗口加 1。现在
3
慢开始算法的原理
由小到大逐渐增大发送窗口，也就是逐渐增大拥塞 窗口；
在主机刚刚开始发送报文段时可先将拥塞窗口 cwnd 设置为一个最大报文段 MSS 的数值；
在每收到一个对新的报文段的确认后，将拥塞窗口 增加至多一个 MSS 的数值；
每经过一个传输轮次，拥塞窗口 cwnd 就加倍； 用这样的方法逐步增大发送端的拥塞窗口 cwnd，可