【正文】 平均往返時延 RTT ? ? ? (舊的 RTT) ? (1 ? ?) ? (新的往返時延樣本 ) (72) ? 在上式中， 0 ? ? ? 1。 ? RED 對每一個到達的數(shù)據(jù)報都先計算平均隊列長度 LAV。 用三次握手建立 TCP 連接 SYN, SEQ = x 主機 B ACK, SEQ = x + 1, ACK = y ? 1 被動打開 主動打開 確認(rèn) 確認(rèn) 主機 A 連接請求 建立 TCP 連接 ? A 的 TCP 向 B 發(fā)出連接請求報文段，其首部中的同步比特 SYN 應(yīng)置為 1，并選擇序號 x，表明傳送數(shù)據(jù)時的第一個數(shù)據(jù)字節(jié)的序號是 x。 ? TCP 連接表對每個連接都登記了其連接信息。 ? 能夠?qū)\輸實體資源（如緩存大小，連接表中的項目等）進行分配。 修正的 Karn 算法 ? 報文段每重傳一次 ， 就將重傳時間增大一些： 新的重傳時間 ? ? ? (舊的重傳時間 ) (74) ? 系數(shù) ? 的典型值是 2 。因而運輸層的往返時延的方差也很大。 加法增大 (additive increase) ? “加法增大 ” 是指執(zhí)行擁塞避免算法后 ， 當(dāng)收到對所有報文段的確認(rèn)就將擁塞窗口 cwnd增加一個 MSS 大小 ， 使擁塞窗口緩慢增大 ， 以防止網(wǎng)絡(luò)過早出現(xiàn)擁塞 。圖中的窗口單位不使用字節(jié)而使用 報文段 。 收到確認(rèn)即可前移 100 200 300 400 500 600 700 800 900 101 201 301 401 501 601 701 801 1 可發(fā)送 不可發(fā)送 指針 100 200 300 400 500 600 700 800 900 101 201 301 401 501 601 701 801 1 發(fā)送窗口 可發(fā)送 不可發(fā)送 指針 發(fā)送窗口前移 ? 發(fā)送端已發(fā)送了 400 字節(jié)的數(shù)據(jù)，但只收到對前 200 字節(jié)數(shù)據(jù)的確認(rèn)，同時窗口大小不變。 TCP 的數(shù)據(jù)編號與確認(rèn) ? TCP 協(xié)議是面向字節(jié)的 。 TCP 首部 20 字節(jié) 固定 首部 目 的 端 口 數(shù)據(jù) 偏移 檢 驗 和 選 項 （長 度 可 變） 源 端 口 序 號 緊 急 指 針 窗 口 確 認(rèn) 號 保 留 F I N S Y N R S T P S H A C K U R G 比特 0 8 16 24 31 填 充 終止比特 FIN (FINal) —— 用來釋放一個連接。端口是運輸層與應(yīng)用層的服務(wù)接口。 建立連接 ? 由于網(wǎng)絡(luò)中存在延遲的重復(fù)分組，使得在傳輸層建立連接比在數(shù)據(jù)鏈路層要復(fù)雜得多。 端口在進程之間的通信中所起的作用 應(yīng) 用 層 傳 輸 層 網(wǎng) 絡(luò) 層 TCP 報文段 UDP 用戶數(shù)據(jù)報 應(yīng)用進程 TCP 復(fù)用 ? ? ? IP 復(fù)用 UDP 復(fù)用 ? ? ? TCP 報文段 UDP 用戶數(shù)據(jù)報 ? ? ? ? ? ? 應(yīng)用進程 端口 端口 TCP 分用 UDP 分用 IP 分用 IP 數(shù)據(jù)報 IP 數(shù)據(jù)報 發(fā)送方 接收方 端口 ? 端口用一個 16 bit 端口號進行標(biāo)志 。給出隊列大小 ACCEPT 阻塞調(diào)用方 ,直到有進程請求連接 CONNECT 主動請求建立連接 SEND 在指定的連接上發(fā)送數(shù)據(jù) RECV 從指定的連接上接收數(shù)據(jù) CLOSE 釋放指定的連接 TCP/IP的傳輸層有兩個不同的協(xié)議： (1) 用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議 UDP (User Datagram Protocol) (2) 傳輸控制協(xié)議 TCP (Transmission Control Protocol) TCP/IP 體系中的傳輸層 ? 兩個對等傳輸實體在通信時傳送的數(shù)據(jù)單位叫作運傳輸協(xié)議數(shù)據(jù)單元 TPDU (Transport Protocol Data Unit)。第 6 章 傳輸層 傳輸層協(xié)議概述 傳輸協(xié)議要素 用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議 UDP 傳輸控制協(xié)議 TCP 傳輸層協(xié)議概述 向上層提供的服務(wù) 傳輸服務(wù)原語 TCP/IP 體系中的傳輸層 端口的概念 向上層提供的服務(wù) ? 從通信和信息處理的角度看 ， 傳輸層向它上面的應(yīng)用層提供通信服務(wù) ， 它屬于面向通信部分的最高層 ， 同時也是用戶功能中的最低層 。 ? TCP 傳送的數(shù)據(jù)單位協(xié)議是 TCP 報文段(segment) ? UDP 傳送的數(shù)據(jù)單位協(xié)議是 UDP 報文 或 用戶數(shù)據(jù)報 。 ? 端口號只具有本地意義 ， 即端口號只是為了標(biāo)志本計算機應(yīng)用層中的各進程 。 ? 傳輸層的連接建立采用三次握手的方法。運輸層的復(fù)用和分用功能都要通過端口才能實現(xiàn)。當(dāng)FIN ? 1 時，表明此報文段的發(fā)送端的數(shù)據(jù)已發(fā)送完畢，并要求釋放運輸連接。 TCP 將所要傳送的報文看成是字節(jié)組成的數(shù)據(jù)流 ， 并使每一個字節(jié)對應(yīng)于一個序號 。 ? 現(xiàn)在發(fā)送端還可發(fā)送 300 字節(jié)。 慢開始門限的初始值設(shè)置為 16 個報文段， 即 ssthresh = 16。 必須強調(diào)指出 ? “擁塞避免 ” 并非指完全能夠避免了擁塞 。 時間 數(shù)據(jù)鏈路層 運輸層 T1 T2 T3 往返時延的 概率分布 往返時延的自適應(yīng)算法 ? 記錄每一個報文段發(fā)出的時間，以及收到相應(yīng)的確認(rèn)報文段的時間。 ? 當(dāng)不再發(fā)生報文段的重傳時，才根據(jù)報文段的往返時延更新平均往返時延 RTT 和重傳時間的數(shù)值。 客戶服務(wù)器方式 ? TCP 的連接和建立都是采用客戶服務(wù)器方式。除本地和遠(yuǎn)地的 IP 地址和端口號外，還要記錄每一個連接所處的狀態(tài)。 ? 被動等待連接建立的應(yīng)用進程叫做 服務(wù)器 (server)。 隨機早期丟棄 RED (Random Early Discard) ? 使路由器的隊列維持兩個參數(shù)，即隊列長度最小門限 THmin 和最大門限 THmax。 ? 將各個報文段的往返時延樣本加權(quán)平均，就得出報文段的平均往返時延 RTT。 ? “ 擁塞避免 ” 是說在擁塞避免階段把擁塞窗口控制為按線性規(guī)律增長 ，使網(wǎng)絡(luò)比較不容易出現(xiàn)擁塞 。我們假定接收端窗口足夠大，因此現(xiàn)在發(fā)送窗口的數(shù)值等于擁塞窗口的數(shù)值。 ? 現(xiàn)在發(fā)送端最多還可發(fā)送 400 字節(jié)的數(shù)據(jù)。 TCP 每次發(fā)送的報文段的首部中的序號字段數(shù)值表示該報文段中的 數(shù)據(jù)部分的第一個字節(jié)的序號 。窗口字段用來控制對方發(fā)送的數(shù)據(jù)量，單位為字節(jié)。 TCP 連接中傳送的數(shù)據(jù)流中的每一個字節(jié)都編上一個序號。 ? 沒有一個連接釋放協(xié)議可以完全正確地工作。 兩類端口 ? 一類是熟知端口 (知名端口 )，數(shù)值一般為 0~1023。 對方的傳輸層在收到 UDP 報文后 ， 不需要給出任何確認(rèn) 。 ? 傳輸實體 : 完成上述服務(wù)的硬件和 /或軟件。 傳輸層與其上下層之間的關(guān)系 傳輸實體 傳輸實體 傳輸協(xié)議 傳輸層 層接口 傳輸服務(wù)用戶 （應(yīng)用層實體） 傳輸服務(wù)用戶 （應(yīng)用層實體） 層接口 網(wǎng)絡(luò)層 （或網(wǎng)際層） 應(yīng)用層 主機 A 主機 B 傳輸層服務(wù)訪問點 TSAP 網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)訪問點 NSAP 傳輸層向上提供可靠的和不可靠的邏輯通信信道 ？ 應(yīng) 用 層 傳 輸 層 發(fā) 送 進 程 接 收 進 程 接 收 進 程 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 全雙工可靠信道 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 使用 TCP 協(xié)議 使用 UDP 協(xié)議 不可靠信道 ? ? ? ? 發(fā) 送 進 程 傳輸服務(wù)原語 ? 一個服務(wù)通常是由一組原語操作來描述，用戶進程通過原語操作可以訪問服務(wù)。 ? 端口的作用就是讓應(yīng)用層的各種應(yīng)用進程都能將其數(shù)據(jù)通過端口向下交付給傳輸層，以及讓傳輸層知道應(yīng)當(dāng)將其報文段中的數(shù)據(jù)向上通過端口交付給應(yīng)用層相應(yīng)的進程。 傳輸協(xié)議要素 ?傳輸協(xié)議與第三章的數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議很類似，都具有差錯控制和流量控制等功能。 偽首部僅僅是為了計算檢驗和 。 TCP 首部 20 字節(jié) 固定 首部 目 的 端 口 數(shù)據(jù) 偏移 檢 驗 和 選 項 （長 度 可 變） 源 端 口 序 號 緊 急 指 針 窗 口 確 認(rèn) 號 保 留 F I N S Y N R S T P S H A C K U R G 比特 0 8 16 24 31 填 充 復(fù)位比特 RST (ReSeT) —— 當(dāng) RST ? 1 時，表明 TCP 連接中出現(xiàn)嚴(yán)重差錯（如由于主機崩潰或其他原因），必須釋放連接，然后再重新建立運輸連接。 數(shù)據(jù)字段加上 TCP 首部 才等于整個的 TCP 報文段。 ? 發(fā)送 TCP 要維護一個指針。 ? 用這樣的方法逐步增大發(fā)送端的擁塞窗口 cwnd， 可以使分組注入到網(wǎng)絡(luò)的速率更加合理 。 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 0 0 4 8 12 16 20 24 傳輸次數(shù) 擁塞窗口 cwnd 進入擁塞避免 發(fā)生超時 指數(shù)規(guī)律增長 線性規(guī)律增長 ssthresh = 16 慢開始 慢開始 擁塞避免 擁塞避免 更新后的 ssthresh = 12 進入擁塞避免 乘法減小 (multiplicative decrease) ? “乘法減小 “ 是指不論在慢開始階段還是擁塞避免階段 ， 只要出現(xiàn)一次超時 （ 即出現(xiàn)一次網(wǎng)絡(luò)擁塞 ） ， 就把慢開始門限值 ssthresh 設(shè)置為當(dāng)前的擁塞窗口值乘以 。只要計時器設(shè)置的重傳時間到但還沒有收到確認(rèn)，就要重