【正文】 P概述 1． TCP協(xié)議的功能 ?（ 1）尋址和復(fù)用 ?（ 2）創(chuàng)建、管理和終止連接 ?（ 3）處理并打包數(shù)據(jù) ?（ 4）傳輸數(shù)據(jù) ?（ 5）提供可靠性和傳輸質(zhì)量的保證 ?（ 6）提供流量控制和擁塞控制 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 28 2． TCP協(xié)議的特點(diǎn) ?TCP是面向連接的協(xié)議，提供可靠的、全雙工的、面向字節(jié)流的、端到端的服務(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 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。 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(jiǎn)單，發(fā)送數(shù)據(jù)之前不需要事先建立連接。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．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。若源端口不選，則取值為 0。 ?（ 1）面向數(shù)據(jù)流 ?（ 2）虛電路連接 ?（ 3）有緩沖的傳輸 ?（ 4）無結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)流 ?（ 5）全雙工連接 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 29 3． TCP常用的端口號(hào) ?（ 1） 20： FTP數(shù)據(jù)連接（文件傳輸協(xié)議：數(shù)據(jù)連接） ?（ 2） 21： FTP控制連接（文件傳輸協(xié)議：控制連接） ?（ 3） 23： Tel（遠(yuǎn)程登錄） ?（ 4） 25： SMTP（簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議） ?（ 5） 53： DNS（域名服務(wù)） ?（ 6） 80： HTTP（超文本傳輸協(xié)議） ?（ 7） 110： POP3（郵件協(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 30 TCP報(bào)文格式 TCP 首部 20 字節(jié)的 固定首部 16位 目 的 端 口 數(shù)據(jù) 偏移 檢 驗(yàn) 和 選 項(xiàng) 和 填 充 （長 度 可 變） 16位 源 端 口 32位 序 列 號(hào) 緊 急 指 針 窗 口 大 小 32位 確 認(rèn) 號(hào) 保 留 F I N 32 bit S Y N R S T P S H A C K U R G 比特 0 8 16 24 31 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 31 TCP報(bào)文字段說明 ?緊急比特 URG : 當(dāng) URG=1 時(shí)，表明緊急指針字段有效。 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 35 選項(xiàng)字段說明 ?② 窗口擴(kuò)大因子 ：當(dāng) TCP希望發(fā)送更多數(shù)據(jù)時(shí)，可以使用擴(kuò)大因子來擴(kuò)大窗口。 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 43 冒充竊取數(shù)據(jù)過程 ?首先， C向 B發(fā)送一個(gè) 建立連接的請(qǐng)求 （ C用自己的地址），并從 B收到一個(gè)包含 ISN（初始序號(hào)）的應(yīng)答，獲得了 B的 ISN。 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 51 （ 2） TCP連接非正常終止 ?① 拒絕連接請(qǐng)求 ：假定在某一端的 TCP請(qǐng)求希望與另一端并不存在的某端口進(jìn)行連接，則另一端的 TCP可以發(fā)送 RST=1的報(bào)文段來取消該連接請(qǐng)求。 ?例如，一次產(chǎn)生 1個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，則該應(yīng)用程序一次把 1個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)寫入發(fā)送方 TCP的緩存，如果發(fā)送方 TCP沒有任何特定的指令，它就會(huì)產(chǎn)生只包含 1個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)的報(bào)文段，其結(jié)果是很多 41字節(jié)的報(bào)文段在網(wǎng)絡(luò)中傳送，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)效率極低。 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 64 TCP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 65 TCP擁塞控制 ?當(dāng)加載到某個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的載荷超過其處理能力時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)擁塞現(xiàn)象。重傳丟失的報(bào)文段。 。 ? 2）每次收到另一個(gè)重復(fù)的 ACK時(shí)， cwnd增加 1個(gè)報(bào)文段大小并發(fā)送 1個(gè)分組（如果新的cwnd允許發(fā)送）。 ? 如果分組的到達(dá)速率大于分組的處理速率 ,輸入隊(duì)列就會(huì)變得越來越長 ? 反之 ,輸出隊(duì)列則越來越長 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 66 網(wǎng)絡(luò)性能 (1) ?擁塞控制涉及網(wǎng)絡(luò)性能的兩個(gè)因素 : ? 延時(shí)和吞吐量 ?延時(shí)和負(fù)載 ? 負(fù)載 網(wǎng)絡(luò)容量 時(shí) , 延時(shí)為最小值 ? 負(fù)載 ≈網(wǎng)絡(luò)容量 時(shí) , 延時(shí)就急劇增大 ? 負(fù)載 網(wǎng)絡(luò)容量 時(shí) , 延時(shí)就變?yōu)闊o窮大 負(fù)載 容量 延時(shí) 無擁塞區(qū)域 擁塞區(qū)域 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 67 網(wǎng)絡(luò)性能 (2) ?吞吐量和負(fù)載 ? 吞吐量為單位時(shí)間內(nèi)通過網(wǎng)絡(luò)的分組數(shù) ? 當(dāng)負(fù)載低于網(wǎng)絡(luò)容量時(shí)，吞吐量隨負(fù)載按正比增大 ? 當(dāng)負(fù)載超過網(wǎng)絡(luò)容量時(shí)，隊(duì)列就沒有空位子了，路由器就必須丟棄一些分組，但丟棄分組并不會(huì)減少網(wǎng)絡(luò)中的分組數(shù)，因?yàn)樵炊藭?huì)超時(shí)重傳 ? 當(dāng)負(fù)載達(dá)到網(wǎng)絡(luò)容量時(shí)，吞吐量應(yīng)保持不變，但通常的事實(shí)是吞吐量會(huì)急劇下降 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 68 吞吐量和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載關(guān)系圖 負(fù)載 容量 吞吐量 無擁塞區(qū)域 擁塞區(qū)域 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 69 擁塞控制機(jī)制 ?開環(huán)擁塞控制 : 在擁塞發(fā)生前使用， 預(yù)防擁塞 ? 重傳策略 ? 確認(rèn)策略 ? 丟棄策略 ?閉環(huán)擁塞控制 : 擁塞發(fā)生后， 減輕擁塞 ? 反壓 :逐個(gè)通知上游路由器降低發(fā)送分組的速率 ? 阻流點(diǎn) :路由器向源點(diǎn)發(fā)送一個(gè)分組，通知源點(diǎn)發(fā)生了擁塞 ,與 ICMP源點(diǎn)抑制相似 ? 發(fā)出隱式信號(hào)和顯式信號(hào) :源點(diǎn)能夠檢測(cè)出擁塞告警信令，從而放慢其發(fā)送速率 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 70 擁塞窗口 ?每個(gè)發(fā)送方均保持兩個(gè)窗口 ? 接收方承認(rèn)的窗口 (允許窗口 awnd) ? 擁塞窗口 (cwnd) ?每個(gè)窗口都反映出發(fā)送方可以傳輸?shù)淖止?jié)數(shù) ?取兩個(gè)窗口中的最小值作為可以發(fā)送的字節(jié)數(shù) ?有效窗口 為發(fā)送和接收方分別認(rèn)為合適的窗口中的最小的 ?擁塞窗口保持指數(shù)規(guī)律增大 ,直到數(shù)據(jù)傳輸超時(shí)或者達(dá)到接收方設(shè)定的窗口大小 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 71 TCP中擁塞策略 ? 慢啟動(dòng)算法 ? 慢啟動(dòng)為發(fā)送方 TCP增加一個(gè)擁塞窗口 cwnd ?當(dāng)與另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)建立 TCP連接時(shí)，擁塞窗口被初始化為 1個(gè)報(bào)文段 (即另一端通告的報(bào)文段大小 ) ?每收到一個(gè) ACK，擁塞窗口就增加一個(gè)報(bào)文段 (cwnd以字節(jié)為單位 ,慢啟動(dòng)以報(bào)文段大小為單位進(jìn)行增加 ) ?發(fā)送方取擁塞窗口與通告窗口中的最小值為發(fā)送上限 ?擁塞窗口是發(fā)送方使用的流量控制，而通告窗口是接收方使用的流量控制 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程