【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 A到 B的數(shù)據(jù)流從小到大順序編號(hào)，由 B到 A的數(shù)據(jù)流也是從小到大順序編號(hào)。 第 5章 運(yùn)輸層 Computer works 3．確認(rèn)與確認(rèn)號(hào) ? TCP是 全雙工雙向通信 ，因此 ACK沒(méi)有必要單獨(dú)發(fā)送 ，接收方把 ACK與數(shù)據(jù)放在同一個(gè)報(bào)文段中發(fā)給發(fā)送方，這叫做 捎帶確認(rèn) 。 ? TCP的確認(rèn)號(hào)同序號(hào)一樣，也是 32位，含義是序號(hào)在這個(gè)確認(rèn)號(hào)之前（不包括確認(rèn)號(hào)本身）的數(shù)據(jù)都已正確收到， 希望再接收序號(hào)以這個(gè)確認(rèn)號(hào)為開(kāi)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(gè) 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(méi)有內(nèi)存 接收數(shù)據(jù)時(shí)，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(shí)，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(shí)重傳 ? TCP每發(fā)送一個(gè)報(bào)文段，就啟動(dòng)一個(gè)計(jì)時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)，在超時(shí)后如果沒(méi)有收到 ACK，就重傳這一報(bào)文段，在超時(shí)重傳中，關(guān)鍵是 超時(shí)時(shí)間如何確定 。 ? 合理的超時(shí)時(shí)間應(yīng)該比往返時(shí)延 RTT略大 ，但網(wǎng)絡(luò)狀況不斷變化， 往返時(shí)延 也是不斷變化的。 ? TCP采用了 隨時(shí)測(cè)量往返時(shí)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(shí)延 ARTT ? TCP選擇一個(gè)報(bào)文段，發(fā)送后計(jì)時(shí)，收到它的 ACK后就得到了 往返時(shí)延 ，這是一個(gè)樣本值，記為 SRTT。 ? 采用統(tǒng)計(jì)學(xué)的思路，多次測(cè)量后加權(quán)平均，為此，引入 平均往返時(shí)延 ARTT。 ? ARTT = (1–α)ARTT + αSRTT， α=1/8 （ ） ? ARTT也不能作為超時(shí)時(shí)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(huì)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(cè)量 ? 被測(cè)量的 報(bào)文段如果重傳 了，重傳后收到的 ACK是對(duì) 第 1次發(fā)送的確認(rèn) ，還是對(duì) 第 2次發(fā)送的確認(rèn) ？ ? 不測(cè)量重傳報(bào)文段？ ? 不測(cè)量重傳報(bào)文段的 SRTT又帶來(lái)新的問(wèn)題，如果網(wǎng)絡(luò)狀況突然惡化， 往返時(shí)延突然增大 ， 使用舊的超時(shí)時(shí)間必然導(dǎo)致重傳 . ? 若 不測(cè)量重傳報(bào)文段的 SRTT，超時(shí)時(shí)間無(wú)法更新，將會(huì)一直進(jìn)行重傳。 ? 解決策略： 每重傳一次就把超時(shí)時(shí)間加倍，這樣超時(shí)時(shí)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(bào)文段格式 ? TCP報(bào)文段的格式能夠很好地說(shuō)明 TCP協(xié)議的功能， 每行長(zhǎng)度 32位， 4字節(jié)。 ? TCP報(bào)文段的 固定首部長(zhǎng)度 20字節(jié) ，還可以有 不定長(zhǎng)度的首部選項(xiàng) ，其后是數(shù)據(jù)部分。 ? 整個(gè) TCP報(bào)文段裝入到 IP數(shù)據(jù)報(bào)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(hào) 目的端口號(hào)序號(hào)確認(rèn)號(hào)首部選項(xiàng) （ 長(zhǎng)度可變 ）數(shù)據(jù)部分32 位固定首部20 字節(jié)首部長(zhǎng)度 保留 標(biāo)志 接收窗口? 1．源端口號(hào) ? 源端口號(hào)字段 16位，是 發(fā)送進(jìn)程的端口 號(hào)。 ? 2．目的端口號(hào) ? 目的端口號(hào)字段 16位，是 接收進(jìn)程的端口 號(hào)。 ? 3．序號(hào) ? 序號(hào)字段 32位，是針對(duì) 字節(jié)的 ， TCP報(bào)文段中每一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)都有一個(gè)序號(hào)。 ? 一個(gè)報(bào)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(gè)字節(jié)的序號(hào)呢？ ? TCP規(guī)定，它是 數(shù)據(jù)部分第 1個(gè)字節(jié)的序號(hào) 。 ? TCP是全雙工的雙向通信，兩個(gè)方向的數(shù)據(jù)流使用各自的序號(hào)。 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(hào) 目的端口號(hào)序號(hào)確認(rèn)號(hào)首部選項(xiàng) （ 長(zhǎng)度可變 ）數(shù)據(jù)部分32 位固定首部20 字節(jié)首部長(zhǎng)度 保留 標(biāo)志 接收窗口從 ?到 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 序號(hào) 確認(rèn)號(hào) A?B 400 101 2022 B?A 600 2022 501 A?B 501 2601 ? 4．確認(rèn)號(hào) ? 確認(rèn)號(hào)字段 32位，含義是序號(hào)在這個(gè)確認(rèn)號(hào)之前（不包括確認(rèn)號(hào)本身）的數(shù)據(jù)都已正確收到，希望再接收序號(hào)以這個(gè)確認(rèn)號(hào)為開(kāi)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(hào) 目的端口號(hào)序號(hào)確認(rèn)號(hào)首部選項(xiàng) （ 長(zhǎng)度可變 ）數(shù)據(jù)部分32 位固定首部20 字節(jié)首部長(zhǎng)度 保留 標(biāo)志 接收窗口? 5．首部長(zhǎng)度（默認(rèn)是 5） ? 首部長(zhǎng)度字段 4位，首部中 可以有一些不定長(zhǎng)的選項(xiàng)字段 。該字段的表示范圍是 0～ 15（ 0～ 24－ 1），長(zhǎng)度的單位是 4字節(jié)，所以首部最長(zhǎng)可以是 4 15=60字節(jié)。 ? 6．保留 ? 保留字段 6位，最初沒(méi)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(hào) 目的端口號(hào)序號(hào)確認(rèn)號(hào)首部選項(xiàng) （ 長(zhǎng)度可變 ）數(shù)據(jù)部分32 位固定首部20 字節(jié)首部長(zhǎng)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(guò)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(shí)，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(shí)，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(shí)表示無(wú)效，置 1時(shí)表示有效。這 6位分別是 ACK、 SYN、 FIN、 RST、 URG與 PSH。 ? ACK置 1時(shí)表示確認(rèn)號(hào)字段有效，置 0時(shí)表示確認(rèn)號(hào)字段無(wú)效，這說(shuō)明并不是每個(gè)報(bào)文段都確認(rèn)收到的數(shù)據(jù)，只有 ACK置 1時(shí)才確認(rèn)收到的數(shù)據(jù)。 ? SYN建立連接時(shí)使用， FIN拆除連接時(shí)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(hào) 目的端口號(hào)序號(hào)確認(rèn)號(hào)首部選項(xiàng) （ 長(zhǎng)度可變 ）數(shù)據(jù)部分32 位固定首部20 字節(jié)首部長(zhǎng)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(cè) TCP報(bào)文段是否出錯(cuò)，計(jì)算方法與IP數(shù)據(jù)報(bào)和 UDP報(bào)文段中的相同。 ? 發(fā)送方對(duì)整個(gè) TCP報(bào)文段計(jì)算生成檢驗(yàn)和 ， 接收方用該字段檢測(cè) TCP報(bào)文段是否出錯(cuò)。 ? 如果發(fā)現(xiàn)出錯(cuò)，就丟棄該報(bào)文段，不交給應(yīng)用進(jìn)程，同時(shí)也不發(fā)送確認(rèn)， 等待發(fā)送方超時(shí)后重傳這個(gè)報(bào)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(bào)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(hào) 目的端口號(hào)序號(hào)確認(rèn)號(hào)首部選項(xiàng) （ 長(zhǎng)度可變 ）數(shù)據(jù)部分32 位固定首部20 字節(jié)首部長(zhǎng)度 保留 標(biāo)志 接收窗口? 11．首部選項(xiàng) ? RFC中定義了多個(gè)首部選項(xiàng)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(méi)有總長(zhǎng)度字段，但這并不意味著 TCP報(bào)文段的長(zhǎng)度不受限制。 ? 為了不發(fā)生低效率的分片， TCP會(huì)把應(yīng)用層實(shí)體交來(lái)的過(guò)長(zhǎng)的數(shù)據(jù)劃分為一個(gè)個(gè)的報(bào)文段，每個(gè)報(bào)文段最長(zhǎng) 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(bào)的固定首部是 1 500字節(jié)（不考慮首部選項(xiàng)字段），正好裝入到一個(gè)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(xiàn)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(gè) TCP連接需要來(lái)回3個(gè)報(bào)文段，所以叫做 三次握手 （ threeway handshake）。 ? TCP連接在兩個(gè)應(yīng)用進(jìn)程間建立， 主動(dòng)發(fā)起建立連接的應(yīng)用進(jìn)程叫做客戶(hù) ， 被動(dòng)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(hào)的選擇 ? 初始序號(hào)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(gè)原因： ? （ 1）連接建立后極短時(shí)間內(nèi)拆除，并且立刻用同一端口號(hào)