【文章內(nèi)容簡介】 A到 B的數(shù)據(jù)流從小到大順序編號，由 B到 A的數(shù)據(jù)流也是從小到大順序編號。 第 5章 運(yùn)輸層 Computer works 3．確認(rèn)與確認(rèn)號 ? TCP是 全雙工雙向通信 ，因此 ACK沒有必要單獨(dú)發(fā)送 ，接收方把 ACK與數(shù)據(jù)放在同一個報文段中發(fā)給發(fā)送方，這叫做 捎帶確認(rèn) 。 ? TCP的確認(rèn)號同序號一樣，也是 32位，含義是序號在這個確認(rèn)號之前（不包括確認(rèn)號本身）的數(shù)據(jù)都已正確收到， 希望再接收序號以這個確認(rèn)號為開始的數(shù)據(jù)。 第 5章 運(yùn)輸層 Computer works 4．窗口 ? 在 TCP中， 窗口大小由 接收方根 據(jù)情況決定 ，而且還可以變化。 ? 在 TCP首部中有一個 16位的接收窗口字段， 接收方利用該字段通知發(fā)送方窗口大小。 ? 當(dāng)接收方 沒有內(nèi)存 接收數(shù)據(jù)時，可以把接收窗口置為 0，發(fā)送方就 停止發(fā)送 了；當(dāng)有空閑內(nèi)存時，再把接收窗口置為非 0，發(fā)送方又可以發(fā)送了。 ? 發(fā)送方的發(fā)送速率 是由 接收方根據(jù)自己的接收能力控制的。 第 5章 運(yùn)輸層 Computer works 5．超時重傳 ? TCP每發(fā)送一個報文段，就啟動一個計時器開始計時，在超時后如果沒有收到 ACK，就重傳這一報文段，在超時重傳中，關(guān)鍵是 超時時間如何確定 。 ? 合理的超時時間應(yīng)該比往返時延 RTT略大 ，但網(wǎng)絡(luò)狀況不斷變化， 往返時延 也是不斷變化的。 ? TCP采用了 隨時測量往返時延 ，再加權(quán)平均的辦法，較好地解決了這一難題。 第 5章 運(yùn)輸層 Computer works 平均往返時延 ARTT ? TCP選擇一個報文段，發(fā)送后計時，收到它的 ACK后就得到了 往返時延 ，這是一個樣本值，記為 SRTT。 ? 采用統(tǒng)計學(xué)的思路，多次測量后加權(quán)平均，為此，引入 平均往返時延 ARTT。 ? ARTT = (1–α)ARTT + αSRTT， α=1/8 （ ） ? ARTT也不能作為超時時間，原因是如果網(wǎng)絡(luò)狀況突然惡化，SRTT突然增大，那么 ARTT的變化會跟不上，為此引入DRTT， 反映 SRTT的變化程度 。 ? DRTT = (1–β)DRTT + β︱ SRTT – ARTT︱ ， β=1/4 (） ? SRTT變化越快， DRTT越大； SRTT變化越慢， DRTT越小 。 ? Timeout = ARTT + 4DRTT （ ） 第 5章 運(yùn)輸層 Computer works 重傳測量 ? 被測量的 報文段如果重傳 了，重傳后收到的 ACK是對 第 1次發(fā)送的確認(rèn) ，還是對 第 2次發(fā)送的確認(rèn) ？ ? 不測量重傳報文段？ ? 不測量重傳報文段的 SRTT又帶來新的問題，如果網(wǎng)絡(luò)狀況突然惡化， 往返時延突然增大 ， 使用舊的超時時間必然導(dǎo)致重傳 . ? 若 不測量重傳報文段的 SRTT，超時時間無法更新，將會一直進(jìn)行重傳。 ? 解決策略： 每重傳一次就把超時時間加倍，這樣超時時間將很快變大，能夠反映出網(wǎng)絡(luò)的真實(shí)狀況 。 第 5章 運(yùn)輸層 Computer works TCP報文段格式 ? TCP報文段的格式能夠很好地說明 TCP協(xié)議的功能， 每行長度 32位， 4字節(jié)。 ? TCP報文段的 固定首部長度 20字節(jié) ，還可以有 不定長度的首部選項 ，其后是數(shù)據(jù)部分。 ? 整個 TCP報文段裝入到 IP數(shù)據(jù)報中去。 第 5章 運(yùn)輸層 Computer works 緊急數(shù)據(jù)指針檢驗(yàn)和源端口號 目的端口號序號確認(rèn)號首部選項 （ 長度可變 ）數(shù)據(jù)部分32 位固定首部20 字節(jié)首部長度 保留 標(biāo)志 接收窗口? 1．源端口號 ? 源端口號字段 16位，是 發(fā)送進(jìn)程的端口 號。 ? 2．目的端口號 ? 目的端口號字段 16位，是 接收進(jìn)程的端口 號。 ? 3．序號 ? 序號字段 32位，是針對 字節(jié)的 ， TCP報文段中每一個字節(jié)的數(shù)據(jù)都有一個序號。 ? 一個報文段的數(shù)據(jù)部分有很多字節(jié)的數(shù)據(jù)，本字段中的值是哪一個字節(jié)的序號呢？ ? TCP規(guī)定，它是 數(shù)據(jù)部分第 1個字節(jié)的序號 。 ? TCP是全雙工的雙向通信，兩個方向的數(shù)據(jù)流使用各自的序號。 第 5章 運(yùn)輸層 Computer works 緊急數(shù)據(jù)指針檢驗(yàn)和源端口號 目的端口號序號確認(rèn)號首部選項 （ 長度可變 ）數(shù)據(jù)部分32 位固定首部20 字節(jié)首部長度 保留 標(biāo)志 接收窗口從 ?到 數(shù)據(jù)長度 序號 確認(rèn)號 A?B 400 101 2022 B?A 600 2022 501 A?B 501 2601 ? 4．確認(rèn)號 ? 確認(rèn)號字段 32位，含義是序號在這個確認(rèn)號之前（不包括確認(rèn)號本身）的數(shù)據(jù)都已正確收到，希望再接收序號以這個確認(rèn)號為開始的數(shù)據(jù)。 第 5章 運(yùn)輸層 Computer works 緊急數(shù)據(jù)指針檢驗(yàn)和源端口號 目的端口號序號確認(rèn)號首部選項 （ 長度可變 ）數(shù)據(jù)部分32 位固定首部20 字節(jié)首部長度 保留 標(biāo)志 接收窗口? 5．首部長度（默認(rèn)是 5） ? 首部長度字段 4位，首部中 可以有一些不定長的選項字段 。該字段的表示范圍是 0～ 15（ 0～ 24－ 1），長度的單位是 4字節(jié)，所以首部最長可以是 4 15=60字節(jié)。 ? 6．保留 ? 保留字段 6位，最初沒有使用，用于以后擴(kuò)展。 第 5章 運(yùn)輸層 Computer works 緊急數(shù)據(jù)指針檢驗(yàn)和源端口號 目的端口號序號確認(rèn)號首部選項 （ 長度可變 ）數(shù)據(jù)部分32 位固定首部20 字節(jié)首部長度 保留 標(biāo)志 接收窗口? 8．接收窗口 ? 接收窗口字段 16位，單位為字節(jié)。 ? 發(fā)送方已發(fā)送未確認(rèn)的數(shù)據(jù)量不得超過本字段設(shè)定的值。 ? 當(dāng)接收方?jīng)]有內(nèi)存接收數(shù)據(jù)時，可以把接收窗口置為 0，發(fā)送方就停止發(fā)送了；當(dāng)有空閑內(nèi)存時，再把接收窗口置為非 0，發(fā)送方又可以發(fā)送了。 ? 7．標(biāo)志 ? 標(biāo)志字段 6位，每一位都含義，置 0時表示無效，置 1時表示有效。這 6位分別是 ACK、 SYN、 FIN、 RST、 URG與 PSH。 ? ACK置 1時表示確認(rèn)號字段有效，置 0時表示確認(rèn)號字段無效，這說明并不是每個報文段都確認(rèn)收到的數(shù)據(jù)，只有 ACK置 1時才確認(rèn)收到的數(shù)據(jù)。 ? SYN建立連接時使用， FIN拆除連接時使用。 RST、 URG與 PSH較少使用。 第 5章 運(yùn)輸層 Computer works 緊急數(shù)據(jù)指針檢驗(yàn)和源端口號 目的端口號序號確認(rèn)號首部選項 （ 長度可變 ）數(shù)據(jù)部分32 位固定首部20 字節(jié)首部長度 保留 標(biāo)志 接收窗口? 9．檢驗(yàn)和 ? 檢驗(yàn)和字段 16位，用于檢測 TCP報文段是否出錯，計算方法與IP數(shù)據(jù)報和 UDP報文段中的相同。 ? 發(fā)送方對整個 TCP報文段計算生成檢驗(yàn)和 ， 接收方用該字段檢測 TCP報文段是否出錯。 ? 如果發(fā)現(xiàn)出錯，就丟棄該報文段，不交給應(yīng)用進(jìn)程，同時也不發(fā)送確認(rèn)， 等待發(fā)送方超時后重傳這個報文段， 這就實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的可靠傳輸。 ? 10．緊急數(shù)據(jù)指針 ? 緊急數(shù)據(jù)指針字段 16位，用于指出報文段數(shù)據(jù)部分中哪些數(shù)據(jù)是 緊急數(shù)據(jù) ，要求應(yīng)用進(jìn)程盡快處理。 第 5章 運(yùn)輸層 Computer works 緊急數(shù)據(jù)指針檢驗(yàn)和源端口號 目的端口號序號確認(rèn)號首部選項 （ 長度可變 ）數(shù)據(jù)部分32 位固定首部20 字節(jié)首部長度 保留 標(biāo)志 接收窗口? 11．首部選項 ? RFC中定義了多個首部選項字段，實(shí)際用的并不多。 ? 12．?dāng)?shù)據(jù)部分 ? 數(shù)據(jù)部分一般是應(yīng)用層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元。 ? TCP首部沒有總長度字段，但這并不意味著 TCP報文段的長度不受限制。 ? 為了不發(fā)生低效率的分片， TCP會把應(yīng)用層實(shí)體交來的過長的數(shù)據(jù)劃分為一個個的報文段，每個報文段最長 1 480字節(jié)（數(shù)據(jù)部分是 1 460字節(jié)），加上 IP數(shù)據(jù)報的固定首部是 1 500字節(jié)（不考慮首部選項字段），正好裝入到一個以太網(wǎng)幀中去。 第 5章 運(yùn)輸層 Computer works TCP的連接管理 ? TCP是面向連接的，在收發(fā)數(shù)據(jù)之前需要建立連接，收發(fā)完畢后需要拆除連接，步驟是： ? 建立連接 → 收發(fā)數(shù)據(jù) → 拆除連接。 ? TCP的連接與電路交換中的連接不同 : ? 電路交換 中的連接是一條真實(shí)存在的 物理線路 。 ? TCP的連接則是 邏輯上的連接 。 第 5章 運(yùn)輸層 Computer works 1．連接的建立 ? 建立一個 TCP連接需要來回3個報文段，所以叫做 三次握手 （ threeway handshake）。 ? TCP連接在兩個應(yīng)用進(jìn)程間建立， 主動發(fā)起建立連接的應(yīng)用進(jìn)程叫做客戶 ， 被動等待建立連接的應(yīng)用進(jìn)程叫做服務(wù)器。 第 5章 運(yùn)輸層 Computer works 初始序號的選擇 ? 初始序號應(yīng)該隨機(jī)地選擇， 不應(yīng)該是 0或其他固定值 ，也不應(yīng)有規(guī)律可循，有以下兩個原因： ? （ 1）連接建立后極短時間內(nèi)拆除，并且立刻用同一端口號