【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(bào)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(gè)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(shí)別應(yīng)用層進(jìn)程的機(jī)制。 ?3．傳輸層要針對(duì)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(gè)應(yīng)用實(shí)體之間實(shí)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(bào)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(diǎn)，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(gè)主機(jī)中可能存在多個(gè)應(yīng)用進(jìn)程同時(shí)分別和另一個(gè)主機(jī)中的多個(gè)應(yīng)用進(jìn)程通信。因此，傳輸層必須具有將一個(gè)主機(jī)中某一個(gè)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(guò)傳輸?shù)刂穪?lái)實(shí)現(xiàn)該功能，這里的傳輸?shù)刂肥侵?傳輸層服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn) 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(wèn)點(diǎn) TSAP。 ?應(yīng)用層不同進(jìn)程的報(bào)文通過(guò)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(bào)文到達(dá)目的主機(jī)后，目的主機(jī)傳輸層使用分離功能，通過(guò)不同的端口把這些報(bào)文分別遞交給相應(yīng)的應(yīng)用進(jìn)程。 ?因此， 端口是用來(lái)標(biāo)識(shí)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(gè)應(yīng)用進(jìn)程的標(biāo)識(shí)如下： 源 IP地址，源端口號(hào)，協(xié)議，目的 IP地址，目的端口號(hào) ?其中： ?源 IP地址和目的 IP地址用于區(qū)分不同主機(jī) ?源端口號(hào)和目的端口號(hào)用于區(qū)分不同主機(jī)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?yàn)?16位，可以使用的端口號(hào)為 0~65535。 IANA（互聯(lián)網(wǎng)編號(hào)分配機(jī)構(gòu)）規(guī)定，端口號(hào)分為以下三類： ? （ 1） 熟知端口號(hào) ：或稱公認(rèn)端口號(hào)，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(cè)端口號(hào) ：用戶根據(jù)需要在 IANA注冊(cè)，以避免重復(fù)，其范圍是 1024～ 49151。 ? （ 3） 臨時(shí)端口號(hào) ：客戶端程序自己定義和使用的端口號(hào)，可隨機(jī)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(wú)連接服務(wù)與面向連接服務(wù) 1．無(wú)連接的傳輸服務(wù) ?無(wú)連接的傳輸服務(wù)比較簡(jiǎn)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(gè)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(gè)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(gè)傳輸層協(xié)議： 傳輸控制協(xié)議 TCP和 用戶數(shù)據(jù)報(bào)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(kāi)銷，如確認(rèn)、流量控制、計(jì)時(shí)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(gè)無(wú)連接的不可靠的傳輸層協(xié)議。 ?它在 IP之上僅提供兩個(gè)附加服務(wù)： ?多路復(fù)用和對(duì)數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤檢查 ?UDP可以（可選）檢查整個(gè) UDP數(shù)據(jù)報(bào)的完整性。 ?UDP比較簡(jiǎn)單，執(zhí)行速度較快，實(shí)時(shí)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(bào)協(xié)議（ UDP） ? 用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（ UDP）采用無(wú)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(wú)連接的數(shù)據(jù)報(bào)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(bào)中傳遞 ? UDP無(wú)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(diǎn) ?（ 1）提供無(wú)連接的服務(wù)，簡(jiǎn)單、快速。 ?（ 2） UDP的主機(jī)不需要維持復(fù)雜的連接狀態(tài)表。 ?（ 3） UDP報(bào)文只有 8個(gè)字節(jié)的首部開(kāi)銷。 ?（ 4）網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的擁塞不會(huì)使源主機(jī)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(hào)有： ?（ 1） 53： DNS（域名服務(wù)） ?（ 2） 69： TFTP（簡(jiǎn)單文件傳輸協(xié)議） ?（ 3） 123： NTP（網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議） ?（ 4） 161： SNMP（簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議） ?（ 5） 162： SNMP（簡(jiǎn)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(cuò)控制機(jī)制。 ?（ 4）實(shí)時(shí)性要求較高、差錯(cuò)控制要求不高的場(chǎng)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(bào)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(shuō)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(hào)，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(zhǎng)度 ?長(zhǎng)度字段為 16位，它記錄 UDP數(shù)據(jù)報(bào)的總長(zhǎng)度，包括 UDP首部和用戶數(shù)據(jù)，長(zhǎng)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(yàn)和（計(jì)算） 發(fā)送端 計(jì)算校驗(yàn)和的步驟： ?①將偽首部填加到 UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)上； ?②將校驗(yàn)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(gè)字節(jié)（填充，全 0）。填充只是為了計(jì)算校驗(yàn)和，計(jì)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(gè) 16位的數(shù)，將其插入到校驗(yàn)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(yàn)和（計(jì)算） 接收端 計(jì)算校驗(yàn)和的步驟： ?①把偽首部填加到 UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)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(bào)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(bào)文出錯(cuò)，丟棄該報(bào)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