计算机网络课件第7章 传输层
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)。
（2）采用名字服务器或目录服务器。
a
12
7.2.2 TCP服务模型(4/5)
套接字(socket)
为了区分不同主机中的进程，TCP/IP协议簇将主机的IP 地址与端口结合起来，定义为通信的一个端点，称之为 套接字。
套接字、端口和IP 地址的关系是：
IP 地址
128.10.2.3
端口号（16位）
NSAP、TSAP
和传输连接之间 的关系
a
11
7.2.2 TCP服务模型(3 /5)
客户机上的应用进程如何知道服务器上的服务器进程是被 关联到某个特定端口上的呢？
常用的方法有两种：
（1）对于一些少数且关键的服务器进程（例如Web服务 器），它们被连接请求的频率高，而且一旦连接上以后维 持的时间一般也比较长，则将这些典型服务器进程与熟知 的TSAP永久地关联起来。且这些关键服务进程和对应的 熟知TSAP往往被罗列在某个文件中。
a
8
7.2.1 TCP简介
TCP（传输控制协议）是TCP/IP体系中面向连接 的传输层协议，它提供全双工的服务。
TCP提供差错控制和排序的功能，提供可靠的端到端 字节流的传输服务。
a
9
7.2.2 TCP服务模型(1 /5)
▪ TCP是使用连接来进行通信的。当一个应用进程希望与另一个远 程的应用进程建立连接的时候，除了要知道对方的主机地址外，
它还必须知道要连接到对方哪个应用进程上，从而实现端到端的
通信。
AP1 AP2 5
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
Fra Baidu bibliotek
端口
AP3 AP4 5
4
4
3
IP 层
3
2
2
1
1
传输层提供端到端的服务
a
10
7.2.2 TCP服务模型(2 /5)
▪ 在传输层上通常使用的方法是为那些能够监听连接请求的进 程定义TSAP；在Internet中，这些访问点就被称为端口。同 样，在网络层上的访问点被称为NSAP。IP地址就是NSAP的 特例。
TCP报文段首部结构图
a
17
比特 0
8
16
24
31
源端口
目的端口
TCP 首部
数据 偏移
序号
确认序号
保留
U AP RSF R CS SY I G KH T NN
检验和
窗口大小 紧急指针
20 字节 固定 首部
附 加 选 项 （长 度 可 变）
填充
源端口和目的端口——各占2个字节。端口是传输层与应用
层的服务接口，它们分别与源IP地址和目的IP地址一起标 识一个TCP连接的两个端点，传输层的复用和分用功能都要 通过端口才能实现。
向上复用的使用往往是出于费用上的考虑；向下复用的目的 是为了提高吞吐量。
a
7
7.2 互联网传输协议
7.2.1 TCP简介 7.2.2 TCP服务模型 7.2.3 TCP协议 7.2.4 TCP报文段头 7.2.5 TCP连接管理 7.2.6 TCP传输策略 7.2.7 TCP流量控制和拥塞控制 7.2.8 TCP计时器 7.2.9 UDP协议简介
a
18
比特 0
8
16
24
31
源端口
序号
目的端口
TCP 首部
数据 偏移
确认序号
保留
U AP RSF R CS SY I G KH T NN
检验和
窗口大小 紧急指针
附 加 选 项 （长 度 可 变）
填充
20 字节 固定 首部
序号字段——占 4 字节。TCP 连接中传送的数据流中的 每一个字节都编上一个序号。序号字段的值则指的是本报 文段所发送的数据的第一个字节的序号。
连接建立延迟
传输层服务质量参数表
连接建立失败概率 吞吐量
传输延迟
传输层服务质量不是由单方面决定 残留差错率 的，一般它需要连接的双方有一个 保护性
协商的过程。
优先权
回弹率
a
6
7.1.3 多路复用技术
应用层 传输层 网络层
TSAP NSAP
应用层 网络层
传输层
至路由器
至路由器
（a）向上多路复用
（b）向下多路复用
7.2.4 TCP报文段头
▪ 一个TCP报文段分为首部和数据两部分。TCP首部 由固定首部和可选的附加选项组成。 ▪ TCP数据部分理论上长度最多可达65495个字节。 ▪ 无任何数据的TCP报文段也是合法的，它通常被用 于确认或控制消息。 ▪ TCP的全部功能都体现在它首部中各字段的作用。
a
16
25
套接字
128.10.2.3
25
a
13
7.2.2 TCP服务模型(5 /5)
三类端口
（1）熟知端口，其数值为0～1023。这一类端口由 ICANN负责分配给一些常用的应用层程序固定使用。
（2）登记端口，其数值为1024～49151。这类端口是 ICANN控制的，使用这个范围的端口必须在ICANN登记 ，以防止重复。
7.1 传输层概述 7.2 互联网传输协议
a
3
7.1 传输层概述
7.1.1 提供给高层的服务 7.1.2 服务质量 7.1.3 多路复用技术
a
4
7.1.1 提供给高层的服务
主机 A
传输服务用户 （应用层实体） 传输层服务访问点 TSAP
应用层
主机 B
传输服务用户 （应用层实体）
层接口
完成传输层功能 的硬件或软件
比特0
32 bit
8
16
源端口
序号
TCP 首部
数据 偏移
确认 序 号
保留
U AP RSF R CS SY I G K H T NN
检验和
附 加 选 项 （长 度 可 变）
24
31
目的端口
窗口大小 紧急指针
填充
20 字节的 固定首部
TCP 报文段
TCP 首部
TCP 数据部分
发送在前
IP 首部
IP 数据部分
计算机网络
Computer Network
2020年8月15日
课程目录
第1章 概述 第2章 物理层与数据通信基础 第3章 数据链路层 第4章 局域网 第5章 网络层 第6章 网络互联技术 第7章 传输层 第8章 应用层 第9章 网络管理与信息安全 第10章 网络新技术专题
a
2
第7章 传输层
本章提纲
传输实体
传输协议
传输实体
传输层
网络层服务访问点 NSAP
网络层
传输层与其上下层之间的关系
层接口
• 传输层向高层提供两种类型的服务：面向连接的传输服务和无连接的 传输服务。
a
5
7.1.2 服务质量
传输层服务质量是指在传输两节点之间看到的某些传输连 接的特征，是传输层性能的度量，反映了传输质量及服务 的可用性。
（3）动态端口，其数值为49152～65535。这类端口 是留给客户进程选择作为临时端口。
a
14
7.2.3 TCP协议
在TCP协议中需要关注的几个问题： （1）TCP连接上的每个字节都是有编号的，即都有它 自己独有的32位序列号。 （2）TCP报文段的结构 （3）滑动窗口协议 （4）错序问题
a
15
a
12
7.2.2 TCP服务模型(4/5)
套接字(socket)
为了区分不同主机中的进程，TCP/IP协议簇将主机的IP 地址与端口结合起来，定义为通信的一个端点，称之为 套接字。
套接字、端口和IP 地址的关系是：
IP 地址
128.10.2.3
端口号（16位）
NSAP、TSAP
和传输连接之间 的关系
a
11
7.2.2 TCP服务模型(3 /5)
客户机上的应用进程如何知道服务器上的服务器进程是被 关联到某个特定端口上的呢？
常用的方法有两种：
（1）对于一些少数且关键的服务器进程（例如Web服务 器），它们被连接请求的频率高，而且一旦连接上以后维 持的时间一般也比较长，则将这些典型服务器进程与熟知 的TSAP永久地关联起来。且这些关键服务进程和对应的 熟知TSAP往往被罗列在某个文件中。
a
8
7.2.1 TCP简介
TCP（传输控制协议）是TCP/IP体系中面向连接 的传输层协议，它提供全双工的服务。
TCP提供差错控制和排序的功能，提供可靠的端到端 字节流的传输服务。
a
9
7.2.2 TCP服务模型(1 /5)
▪ TCP是使用连接来进行通信的。当一个应用进程希望与另一个远 程的应用进程建立连接的时候，除了要知道对方的主机地址外，
它还必须知道要连接到对方哪个应用进程上，从而实现端到端的
通信。
AP1 AP2 5
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
Fra Baidu bibliotek
端口
AP3 AP4 5
4
4
3
IP 层
3
2
2
1
1
传输层提供端到端的服务
a
10
7.2.2 TCP服务模型(2 /5)
▪ 在传输层上通常使用的方法是为那些能够监听连接请求的进 程定义TSAP；在Internet中，这些访问点就被称为端口。同 样，在网络层上的访问点被称为NSAP。IP地址就是NSAP的 特例。
TCP报文段首部结构图
a
17
比特 0
8
16
24
31
源端口
目的端口
TCP 首部
数据 偏移
序号
确认序号
保留
U AP RSF R CS SY I G KH T NN
检验和
窗口大小 紧急指针
20 字节 固定 首部
附 加 选 项 （长 度 可 变）
填充
源端口和目的端口——各占2个字节。端口是传输层与应用
层的服务接口，它们分别与源IP地址和目的IP地址一起标 识一个TCP连接的两个端点，传输层的复用和分用功能都要 通过端口才能实现。
向上复用的使用往往是出于费用上的考虑；向下复用的目的 是为了提高吞吐量。
a
7
7.2 互联网传输协议
7.2.1 TCP简介 7.2.2 TCP服务模型 7.2.3 TCP协议 7.2.4 TCP报文段头 7.2.5 TCP连接管理 7.2.6 TCP传输策略 7.2.7 TCP流量控制和拥塞控制 7.2.8 TCP计时器 7.2.9 UDP协议简介
a
18
比特 0
8
16
24
31
源端口
序号
目的端口
TCP 首部
数据 偏移
确认序号
保留
U AP RSF R CS SY I G KH T NN
检验和
窗口大小 紧急指针
附 加 选 项 （长 度 可 变）
填充
20 字节 固定 首部
序号字段——占 4 字节。TCP 连接中传送的数据流中的 每一个字节都编上一个序号。序号字段的值则指的是本报 文段所发送的数据的第一个字节的序号。
连接建立延迟
传输层服务质量参数表
连接建立失败概率 吞吐量
传输延迟
传输层服务质量不是由单方面决定 残留差错率 的，一般它需要连接的双方有一个 保护性
协商的过程。
优先权
回弹率
a
6
7.1.3 多路复用技术
应用层 传输层 网络层
TSAP NSAP
应用层 网络层
传输层
至路由器
至路由器
（a）向上多路复用
（b）向下多路复用
7.2.4 TCP报文段头
▪ 一个TCP报文段分为首部和数据两部分。TCP首部 由固定首部和可选的附加选项组成。 ▪ TCP数据部分理论上长度最多可达65495个字节。 ▪ 无任何数据的TCP报文段也是合法的，它通常被用 于确认或控制消息。 ▪ TCP的全部功能都体现在它首部中各字段的作用。
a
16
25
套接字
128.10.2.3
25
a
13
7.2.2 TCP服务模型(5 /5)
三类端口
（1）熟知端口，其数值为0～1023。这一类端口由 ICANN负责分配给一些常用的应用层程序固定使用。
（2）登记端口，其数值为1024～49151。这类端口是 ICANN控制的，使用这个范围的端口必须在ICANN登记 ，以防止重复。
7.1 传输层概述 7.2 互联网传输协议
a
3
7.1 传输层概述
7.1.1 提供给高层的服务 7.1.2 服务质量 7.1.3 多路复用技术
a
4
7.1.1 提供给高层的服务
主机 A
传输服务用户 （应用层实体） 传输层服务访问点 TSAP
应用层
主机 B
传输服务用户 （应用层实体）
层接口
完成传输层功能 的硬件或软件
比特0
32 bit
8
16
源端口
序号
TCP 首部
数据 偏移
确认 序 号
保留
U AP RSF R CS SY I G K H T NN
检验和
附 加 选 项 （长 度 可 变）
24
31
目的端口
窗口大小 紧急指针
填充
20 字节的 固定首部
TCP 报文段
TCP 首部
TCP 数据部分
发送在前
IP 首部
IP 数据部分
计算机网络
Computer Network
2020年8月15日
课程目录
第1章 概述 第2章 物理层与数据通信基础 第3章 数据链路层 第4章 局域网 第5章 网络层 第6章 网络互联技术 第7章 传输层 第8章 应用层 第9章 网络管理与信息安全 第10章 网络新技术专题
a
2
第7章 传输层
本章提纲
传输实体
传输协议
传输实体
传输层
网络层服务访问点 NSAP
网络层
传输层与其上下层之间的关系
层接口
• 传输层向高层提供两种类型的服务：面向连接的传输服务和无连接的 传输服务。
a
5
7.1.2 服务质量
传输层服务质量是指在传输两节点之间看到的某些传输连 接的特征，是传输层性能的度量，反映了传输质量及服务 的可用性。
（3）动态端口，其数值为49152～65535。这类端口 是留给客户进程选择作为临时端口。
a
14
7.2.3 TCP协议
在TCP协议中需要关注的几个问题： （1）TCP连接上的每个字节都是有编号的，即都有它 自己独有的32位序列号。 （2）TCP报文段的结构 （3）滑动窗口协议 （4）错序问题
a
15