【正文】 ?如果對(duì)相同數(shù)據(jù)，發(fā)送方收到 3個(gè) ACK, 假定被確認(rèn)的報(bào)文段以后的報(bào)文段丟失了 : ?快速重傳 : 在定時(shí)器超時(shí)之前重傳 73 運(yùn)輸層 事件 : 收到 ACK, ACK 域的值為 y if (y SendBase) { SendBase = y if (當(dāng)前還有沒有確認(rèn)的報(bào)文段 ) 啟動(dòng)定時(shí)器 } else { 值為 y的重復(fù)確認(rèn)的次數(shù)加 1 if (值為 y的重復(fù)確認(rèn)的計(jì)數(shù) = 3) { 重傳序號(hào)位 y的報(bào)文段 } 快速重傳算法 : 對(duì)已經(jīng)確認(rèn)的報(bào)文段 收到一個(gè)重復(fù) ACK 快速重傳 74 運(yùn)輸層 第 3章 要點(diǎn) ? 面向連接的傳輸 : TCP ? 報(bào)文段結(jié)構(gòu) ? 可靠數(shù)據(jù)傳輸 ? 流量控制 ? 連接管理 ? 擁塞控制的原則 ? TCP擁塞控制 ? 機(jī)制 ? TCP吞吐量 ? TCP公平性 ? 時(shí)延模型 ? 運(yùn)輸層服務(wù) ? 復(fù)用與分解 ? 無連接傳輸 : UDP ? 可靠數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑瓌t ? rdt1 ? rdt2 ? rdt3 ? 流水線協(xié)議 75 運(yùn)輸層 TCP 流量控制 ? TCP連接的接收方有1個(gè)接收緩沖區(qū) : ?匹配速度服務(wù) : 發(fā)送速率需要匹配接收方應(yīng)用程序的提取速率 ?應(yīng)用進(jìn)程可能從接收緩沖區(qū)讀數(shù)據(jù)緩慢 發(fā)送方不能發(fā)送太多、太快的數(shù)據(jù)讓接收方緩沖區(qū)溢出 流量控制 76 運(yùn)輸層 TCP流控 : 工作原理 (假設(shè) TCP 接收方丟棄失序的報(bào)文段 ) ? 緩沖區(qū)的剩余空間 = RcvWindow = RcvBuffer[LastByteRcvd LastByteRead] ?接收方在報(bào)文段接收窗口字段中通告其接收緩沖區(qū)的剩余空間 ?發(fā)送方要限制未確認(rèn)的數(shù)據(jù)不超過 RcvWindow LastByteSentLastByteAcked 或 = RcvWindow ?保證接收緩沖區(qū)不溢出 77 運(yùn)輸層 第 3章 要點(diǎn) ? 面向連接的傳輸 : TCP ? 報(bào)文段結(jié)構(gòu) ? 可靠數(shù)據(jù)傳輸 ? 流量控制 ? 連接管理 ? 擁塞控制的原則 ? TCP擁塞控制 ? 機(jī)制 ? TCP吞吐量 ? TCP公平性 ? 時(shí)延模型 ? 運(yùn)輸層服務(wù) ? 復(fù)用與分解 ? 無連接傳輸 : UDP ? 可靠數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑瓌t ? rdt1 ? rdt2 ? rdt3 ? 流水線協(xié)議 78 運(yùn)輸層 TCP 連接管理 回想 : TCP 發(fā)送方與接收方 在交換報(bào)文段前要先建連接 ? 初始化 TCP 變量 : ? 序號(hào) ? 緩沖區(qū)和流控信息 (如 RcvWindow) ? 客戶機(jī) : 連接的發(fā)起方 Socket clientSocket = new Socket(hostname,port number)。我們很快將會(huì)看到，窗口長(zhǎng)度可根據(jù)接收方接收和緩存報(bào)文的能力或網(wǎng)絡(luò)中的擁塞程度，或兩者情況來進(jìn)行設(shè)置。具有相同序號(hào)的分組可使接收方檢測(cè)出一個(gè)分組的冗余拷貝。 DatagramSocket mySocket2 = new DatagramSocket(99222)。由于當(dāng)一個(gè)分組被時(shí)延但未丟失（過早超時(shí)），或當(dāng)一個(gè)分組已被接收方收到但從接收方到發(fā)送方的 ACK丟失時(shí)，可能產(chǎn)生超時(shí)事件，所以接收方可能會(huì)收到一個(gè)分組的多個(gè)冗余拷貝。否定確認(rèn)報(bào)文通常攜帶著未被正確接收的分組的序號(hào)。另一個(gè)按序報(bào)文段等待發(fā)送 ACK 比期望序號(hào)大的失序報(bào)文段到達(dá)，檢測(cè)出數(shù)據(jù)流中的間隔。CongWin將不低于 1個(gè)MSS SS或 CA 超時(shí) 閾值 = CongWin/2， CongWin = 閾值，設(shè)置狀態(tài)為 “慢啟動(dòng) ” 進(jìn)入慢啟動(dòng) SS或 CA 冗余 ACK 對(duì)確認(rèn)的報(bào)文段增加冗余 ACK計(jì)數(shù) CongWin和閾值不改變 102 運(yùn)輸層 第 3章 要點(diǎn) ? 面向連接的傳輸 : TCP ? 報(bào)文段結(jié)構(gòu) ? 可靠數(shù)據(jù)傳輸 ? 流量控制 ? 連接管理 ? 擁塞控制的原則 ? TCP擁塞控制 ? 機(jī)制 ? TCP吞吐量 ? TCP公平性 ? 時(shí)延模型 ? 運(yùn)輸層服務(wù) ? 復(fù)用與分解 ? 無連接傳輸 : UDP ? 可靠數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑瓌t ? rdt1 ? rdt2 ? rdt3 ? 流水線協(xié)議 103 運(yùn)輸層 TCP 吞吐量 ?作為窗口長(zhǎng)度和 RTT的函數(shù)， TCP的平均吞吐量是什么？ ?忽略慢啟動(dòng) ?設(shè)當(dāng)丟包發(fā)生時(shí)窗口長(zhǎng)度是 W ?如果窗口為 W，吞吐量是 W/RTT ?當(dāng)丟包發(fā)生后，窗口降為 W/2，吞吐量為 W/2RTT. ?一個(gè)連接的平均吞吐量為 0 .75 W/RTT 104 運(yùn)輸層 TCP 未來 ?舉例 : 1500 字節(jié)的報(bào)文段 , 100ms RTT, 要達(dá)到10 Gbps 的吞吐量 ?要求窗口長(zhǎng)度 W = 83,333 包括傳輸中的報(bào)文段 ?根據(jù)丟包率，則一個(gè)連接的平均吞吐量為 : ?? 丟包率 L = 2?1010 (難以達(dá)到 ) ?需要高速下的 TCP新版本 ! LRTTMSS?105 運(yùn)輸層 第 3章 要點(diǎn) ? 面向連接的傳輸 : TCP ? 報(bào)文段結(jié)構(gòu) ? 可靠數(shù)據(jù)傳輸 ? 流量控制 ? 連接管理 ? 擁塞控制的原則 ? TCP擁塞控制 ? 機(jī)制 ? TCP吞吐量 ? TCP公平性 ? 時(shí)延模型 ? 運(yùn)輸層服務(wù) ? 復(fù)用與分解 ? 無連接傳輸 : UDP ? 可靠數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑瓌t ? rdt1 ? rdt2 ? rdt3 ? 流水線協(xié)議 106 運(yùn)輸層 公平目標(biāo) : 如果 K個(gè) TCP 會(huì)話 共享帶寬為 R的鏈路瓶頸 , 每個(gè)會(huì)話應(yīng)有 R/K的平均鏈路速率 TCP 連接 1 瓶頸路由器 容量 R TCP 連接 。對(duì)另一個(gè)按序報(bào)文段的到達(dá)最多等待 500 ms。通過允許一次發(fā)送多個(gè)分組但未被確認(rèn)，發(fā)送方的利用率可在停等操作模式的基礎(chǔ)上得到增加。所接收分組的序號(hào)間的空隙可使該接收方檢測(cè)出丟失的分組。第 3章 運(yùn)輸層 Transport Layer 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：自頂向下方法 (原書第四版 ) 陳鳴譯，機(jī)械工業(yè)出版社， 2023年 Computer Networking: A Top Down Approach 4th edition. Jim Kurose, Keith Ross AddisonWesley, July 2023. 1 運(yùn)輸層 第 3章 :運(yùn)輸層 我們的目的 : ? 理解運(yùn)輸層服務(wù)依據(jù)的原理 : ? 復(fù)用 /分解 ? 可靠數(shù)據(jù)傳輸 ? 流量控制 ? 擁塞控制 ? 學(xué)習(xí)因特網(wǎng)中的運(yùn)輸層協(xié)議： ? UDP: 無連接傳輸 ? TCP: 面向連接傳輸 ? TCP 擁塞控制 2 運(yùn)輸層 第 3章 要點(diǎn) ? 運(yùn)輸層服務(wù) ? 復(fù)用與分解 ? 無連接傳輸 : UDP ? 可靠數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑瓌t ? rdt1 ? rdt2 ? rdt3 ? 流水線協(xié)議 ? 面向連接的傳輸 : TCP ? 報(bào)文段結(jié)構(gòu) ? 可靠數(shù)據(jù)傳輸 ? 流量控制 ? 連接管理 ? 擁塞控制的原則 ? TCP擁塞控制 ? 機(jī)制 ? TCP吞吐量 ? TCP公平性 ? 時(shí)延模型 3 運(yùn)輸層 運(yùn)輸服務(wù)和協(xié)議 ? 在運(yùn)行不同主機(jī)上應(yīng)用進(jìn)程之間提供 邏輯通信 ? 運(yùn)輸協(xié)議運(yùn)行在端系統(tǒng)中 ? 發(fā)送方：將應(yīng)用報(bào)文劃分為段 ，傳向網(wǎng)絡(luò)層 ? 接收方：將段重新裝配為報(bào)文，傳向應(yīng)用層 ? 應(yīng)用可供使用的運(yùn)輸協(xié)議不止一個(gè) ? 因特網(wǎng)： TCP和 UDP 0246810121416182028Kbps 100Kbps1 Mbps 10Mbpsnonpersistentpersistentparallel nonpersistentapplication transport work data link physical application transport work data link physical 4 運(yùn)輸層 運(yùn)輸層 vs. 網(wǎng)絡(luò)層 ? 網(wǎng)絡(luò)層 : 主機(jī)間的邏輯通信 ? 運(yùn)輸層 : 進(jìn)程間的邏輯通信 ? 依賴、強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)層服務(wù) 家庭類比 : 12個(gè)孩子向 12個(gè)孩子發(fā)信 ? 進(jìn)程 = 孩子 ? 應(yīng)用報(bào)文 = 信封中的信 ? 主機(jī) = 家庭 ? 運(yùn)輸協(xié)議 = Ann和 Bill ? 網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議 = 郵政服務(wù) 5 運(yùn)輸層 因特網(wǎng)運(yùn)輸層協(xié)議 ? 可靠的、按序的交付 (TCP) ? 擁塞控制 ? 流量控制 ? 連接建立 ? 不可靠、不按序交付 : UDP ? “盡力而為” IP的不提供不必要服務(wù)的擴(kuò)展 ? 不可用的服務(wù) : ? 時(shí)延保證 ? 帶寬保證 0246810121416182028Kbps 100Kbps1 Mbps 10Mbpsnonpersistentpersistentparallel nonpersistentapplication transport work data link physical work data link physical work data link physical work data link physical work data link physical work data link physical work data link physical application transport work data link physical 6 運(yùn)輸層 第 3章 要點(diǎn) ? 運(yùn)輸層服務(wù) ? 復(fù)用與分解 ? 無連接傳輸 : UDP ? 可靠數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑瓌t ? rdt1 ? rdt2 ? rdt3 ? 流水線協(xié)議 ? 面向連接的傳輸 : TCP ? 報(bào)文段結(jié)構(gòu) ? 可靠數(shù)據(jù)傳輸 ? 流量控制 ? 連接管理 ? 擁塞控制的原則 ? TCP擁塞控制 ? 機(jī)制 ? TCP吞吐量 ? TCP公平性 ? 時(shí)延模型 7 運(yùn)輸層 Inter 層的復(fù)用與分解 8 運(yùn)輸層 復(fù)用 /分解 應(yīng)用層 運(yùn)輸層 網(wǎng)絡(luò)層 鏈路層 物理層 P1 應(yīng)用層 運(yùn)輸層 網(wǎng)絡(luò)層 鏈路層 物理層 應(yīng)用層 運(yùn)輸層 work 鏈路層 物理層 P2 P3 P4 P1 主機(jī) 1 主機(jī) 2 主機(jī) 3 = 進(jìn)程 = 套接字 將接收到的段交付給正確的套接字 在接收主機(jī)分解： 從多個(gè)套接字收集數(shù)據(jù)，用首部封裝數(shù)據(jù) (以后用于分解 ) 在發(fā)送主機(jī)復(fù)用 : 9 運(yùn)輸層 分解工作過程 ? 主機(jī)接收 IP數(shù)據(jù)報(bào) ?每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)有源無連接 , 目的地?zé)o連接 ?每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)承載 1個(gè)運(yùn)輸層段 ?每個(gè)段具有源、目的端口號(hào) (回想 : 對(duì)特定應(yīng)用程序的周知端口號(hào) ) ? 主機(jī)使用 IP地址 端口號(hào)將段定向到適當(dāng)?shù)奶捉幼? 源端口 目的端口 32 bits 應(yīng)用數(shù)據(jù) (報(bào)文 ) 其他首部字段 TCP/UDP 段格式 10 運(yùn)輸層 無連接分解 ? 生成具有端口號(hào)的套接字 : DatagramSocket mySocket1 = new DatagramSocket(99111)。 序號(hào) 用于為從發(fā)送方流向接收方的數(shù)據(jù)分組按順序編號(hào)。 窗口、流水線 發(fā)送方也許被限制僅發(fā)送那些序號(hào)落在一個(gè)指定范圍內(nèi)的分組。 部分或者完全填充已接收到 數(shù)據(jù)間隔的報(bào)文段到達(dá) TCP 接收方行為 延遲的 AC