【正文】 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 1 第 5章 傳輸層協(xié)議 傳輸層概述 用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議（ UDP） 傳輸控制協(xié)議（ TCP） 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 2 傳輸層概述 引入傳輸層的必要性 ?傳輸層在應(yīng)用層和 IP層之間起著承上啟下的作用，它應(yīng)該滿足以下三個要求： ?1．傳輸層要提供比 IP層質(zhì)量更高的服務(wù)。 ?2．傳輸層要提供識別應(yīng)用層進(jìn)程的機制。 ?3．傳輸層要針對不同尺寸的應(yīng)用層數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚怼? 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 3 傳輸層提供的服務(wù) ?傳輸層在兩個應(yīng)用實體之間實現(xiàn)可靠的、透明的、有效的數(shù)據(jù)傳輸，其主要功能是： ?1．連接管理 ?2．優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)質(zhì)量 ?3．提供端到端的透明數(shù)據(jù)傳輸 ?4．多路復(fù)用和分流 ?5．狀態(tài)報告 ?6．安全性 ?7．加速交付 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 4 傳輸層尋址與端口 （ 1）傳輸層尋址 ?根據(jù) OSI的觀點，傳輸層應(yīng)提供用戶之間可靠和有效的端到端傳輸服務(wù)。 ?在一個主機中可能存在多個應(yīng)用進(jìn)程同時分別和另一個主機中的多個應(yīng)用進(jìn)程通信。因此，傳輸層必須具有將一個主機中某一個用戶進(jìn)程和其他用戶進(jìn)程相互區(qū)分的能力。 ?傳輸層通過傳輸?shù)刂穪韺崿F(xiàn)該功能，這里的傳輸?shù)刂肥侵?傳輸層服務(wù)訪問點 TSAP（稱為端口） ，它是傳輸層與應(yīng)用層之間交換信息的抽象接口。 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 5 傳輸層與應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層的關(guān)系 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 6 傳輸層尋址與端口 （ 2）端口 ?端口就是傳輸層服務(wù)訪問點 TSAP。 ?應(yīng)用層不同進(jìn)程的報文通過不同的端口向下遞交到傳輸層，由傳輸層復(fù)用并傳遞給網(wǎng)絡(luò)層。 ?當(dāng)這些報文到達(dá)目的主機后，目的主機傳輸層使用分離功能，通過不同的端口把這些報文分別遞交給相應(yīng)的應(yīng)用進(jìn)程。 ?因此， 端口是用來標(biāo)識不同應(yīng)用層進(jìn)程的 。 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 7 （ 3） TCP/IP的端口 ?描述一個應(yīng)用進(jìn)程的標(biāo)識如下： 源 IP地址，源端口號，協(xié)議，目的 IP地址，目的端口號 ?其中： ?源 IP地址和目的 IP地址用于區(qū)分不同主機 ?源端口號和目的端口號用于區(qū)分不同主機中的不同進(jìn)程 ?協(xié)議用于區(qū)分基于 UDP協(xié)議或 TCP協(xié)議 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 8 （ 4） IANA規(guī)定的三類端口 ?在 TCP和 UDP協(xié)議中的端口域為 16位，可以使用的端口號為 0~65535。 IANA（互聯(lián)網(wǎng)編號分配機構(gòu)）規(guī)定，端口號分為以下三類： ? （ 1） 熟知端口號 ：或稱公認(rèn)端口號，由 IANA統(tǒng)一分配和定義其含義，一般在服務(wù)器端使用，其范圍是 0～ 1023。 ? （ 2） 注冊端口號 ：用戶根據(jù)需要在 IANA注冊，以避免重復(fù)，其范圍是 1024～ 49151。 ? （ 3） 臨時端口號 ：客戶端程序自己定義和使用的端口號，可隨機分配，其范圍是 49152～ 65535。 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 9 無連接服務(wù)與面向連接服務(wù) 1．無連接的傳輸服務(wù) ?無連接的傳輸服務(wù)比較簡單，發(fā)送數(shù)據(jù)之前不需要事先建立連接。 2．面向連接的傳輸服務(wù) ?面向連接的傳輸服務(wù)要求兩個用戶（或進(jìn)程）相互通信之前，必須先建立連接。 ?一次完整的數(shù)據(jù)傳輸包括建立連接、傳輸數(shù)據(jù)、釋放連接三個階段。 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 10 3． TCP/IP協(xié)議族的傳輸層協(xié)議 ?TCP/IP協(xié)議族提供的兩個傳輸層協(xié)議： 傳輸控制協(xié)議 TCP和 用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議 UDP （ 1） TCP協(xié)議 ?TCP提供面向連接的可靠的傳輸服務(wù)，因此不可避免地增加了許多開銷，如確認(rèn)、流量控制、計時器以及連接管理等。 ? TCP不提供廣播或組播服務(wù) 。 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 11 3． TCP/IP協(xié)議族的傳輸層協(xié)議 （ 2） UDP協(xié)議 ?UDP是一個無連接的不可靠的傳輸層協(xié)議。 ?它在 IP之上僅提供兩個附加服務(wù)： ?多路復(fù)用和對數(shù)據(jù)的錯誤檢查 ?UDP可以（可選）檢查整個 UDP數(shù)據(jù)報的完整性。 ?UDP比較簡單，執(zhí)行速度較快，實時性好。 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 12 用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議（ UDP） ? 用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議（ UDP）采用無連接方式提供高層協(xié)議間的事務(wù)處理服務(wù) ? UDP是一種無連接的數(shù)據(jù)報投遞服務(wù)，所以不保證可靠投遞 ? UDP也使用端口為高層協(xié)議服務(wù) ? UDP承載在 IP數(shù)據(jù)報中傳遞 ? UDP無流量和擁塞控制 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 13 UDP概述 1． UDP的功能及特點 ?（ 1）提供無連接的服務(wù)，簡單、快速。 ?（ 2） UDP的主機不需要維持復(fù)雜的連接狀態(tài)表。 ?（ 3） UDP報文只有 8個字節(jié)的首部開銷。 ?（ 4）網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的擁塞不會使源主機的發(fā)送速率降低。 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 14 2． UDP的端口 ?UDP常用的端口號有： ?（ 1） 53： DNS（域名服務(wù)） ?（ 2） 69： TFTP（簡單文件傳輸協(xié)議） ?（ 3） 123： NTP（網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議） ?（ 4） 161： SNMP（簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議） ?（ 5） 162： SNMP（簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議） ?（ 6） 520： RIP（路由信息協(xié)議） 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 15 3． UDP應(yīng)用 ?很多應(yīng)用適合采用 UDP傳輸數(shù)據(jù)，主要有： ?（ 1）不太關(guān)心數(shù)據(jù)丟失，如傳輸視頻或多媒體流數(shù)據(jù)。 ?（ 2）每次發(fā)送很少量數(shù)據(jù)。 ?（ 3）有自己的全套差錯控制機制。 ?（ 4）實時性要求較高、差錯控制要求不高的場合。 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 16 UDP報文格式 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 17 說明 （ 1）源端口和目的端口 ?源端口和目的端口字段為 16位，它是 UDP協(xié)議的端口號，其中源端口是可選的，目的端口必須填寫。若源端口不選，則取值為 0。 （ 2）長度 ?長度字段為 16位，它記錄 UDP數(shù)據(jù)報的總長度，包括 UDP首部和用戶數(shù)據(jù)，長度以八位組為單位。 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 18 （ 3）校驗和（計算） 發(fā)送端 計算校驗和的步驟： ?①將偽首部填加到 UDP用戶數(shù)據(jù)報上； ?②將校驗和字段填入 0； ?③將所有位劃分為 16位（ 2字節(jié)）的字，若字節(jié)總數(shù)不是偶數(shù)，則增加一個字節(jié)（填充，全 0）。填充只是為了計算校驗和，計算結(jié)束后將其丟棄； ?④將所有 16位的字模 2加； ?⑤將得到的結(jié)果取反，它是一個 16位的數(shù)，將其插入到校驗和字段； ?⑥將偽首部和填充去掉。 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 19 （ 3）校驗和（計算） 接收端 計算校驗和的步驟： ?①把偽首部填加到 UDP用戶數(shù)據(jù)報上； ?②把所有位劃分為 16位（ 2字節(jié)）的字，按需要增加填充； ?③把所有 16位的字模 2加； ?④把得到的結(jié)果取反碼； ?⑤若得到結(jié)果為全 0，表示該 UDP報文正確，丟棄偽首部和增加的填充，提交應(yīng)用層，否則，表示該 UD報文出錯，丟棄該報文。 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Pa