第8章傳輸層(編輯修改稿)
2025-08-16 13:11 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ? 窗口大?。?Window size） ? 用于流量控制，窗口指示在對(duì)方確認(rèn)了的字節(jié)之后還可發(fā)送的字節(jié)數(shù) 。 ? 檢驗(yàn)和（ Checksum） ? 用來檢驗(yàn) TCP報(bào)頭和數(shù)據(jù)的完整性，檢驗(yàn)時(shí)，要加上偽 IP頭標(biāo) ? 緊急指針（ Urgent Pointer） ? 指向緊急數(shù)據(jù)的最后一個(gè)字節(jié)，該指針僅在 URG置1時(shí)有效 ? 選項(xiàng)（ Options ） 31 TCP在不可靠的 IP上為應(yīng)用進(jìn)程提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù) ?連接建立：在發(fā)送主機(jī)和接收主機(jī)之間協(xié)商初始序列號(hào) ?連接管理：使用滑動(dòng)窗口算法對(duì)數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行管理，包括確認(rèn)重發(fā)、流量控制和擁塞控制等 ?連接釋放：數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后釋放連接，發(fā)送主機(jī)和接收主機(jī)釋放為該連接分配的資源 TCP采用三步握手的方法建立連接 ? 客戶請(qǐng)求連接 TCP數(shù)據(jù)段：SYN置 1， ACK置 0，選擇初始序列號(hào) SEQ=x ? 服務(wù)器 響應(yīng) 連接 TCP數(shù)據(jù)段：SYN置 1， ACK置 1，選擇初始序列號(hào) SEQ=y，并且對(duì) x進(jìn)行確認(rèn)，設(shè)置 ACK=x+1 ? 客戶 響應(yīng) 連接 TCP數(shù)據(jù)段： ACK置 1， SEQ=x+1，對(duì) y進(jìn)行確認(rèn)，設(shè)置 ACK=y+1 通過三步握手， host1和 host2之間完成初始序列號(hào)、窗口大小、最大數(shù)據(jù)段尺寸等參數(shù)的協(xié)商，并且分配連接所需要的資源 33 TCP請(qǐng)求連接碰撞 S YN(SEQ= x)S YN(SEQ= x, ACK= y+ 1)SYN(SEQ=y, ACK=x+1)時(shí)間SYN(SEQ=y )Host1 Host2使用三步握手，即使兩臺(tái)主機(jī)同時(shí)想在相同的套接口之間建立一個(gè) TCP連接而發(fā)生沖突，也可以正常工作。但此時(shí)只有一個(gè) TCP連接建立起來。因此 TCP連接由五元組唯一標(biāo)識(shí)。 34 S YN(SE Q= x)T im e ou tHost1 Host2S tar t Tim e rTCP連接建立定時(shí)器 Connection Establishment Timer 當(dāng) SYN數(shù)據(jù)段發(fā)出時(shí)，連接建立定時(shí)器就開始計(jì)時(shí)，如果在一定時(shí)間（例如 65秒，可設(shè)置）內(nèi)未收到響應(yīng)，則連接建立失敗。 35 TCP采用對(duì)稱釋放法釋放連接 ? TCP的全雙工連接可看成一個(gè)雙單工的連接，每個(gè)單工連接都獨(dú)立地釋放。 ? 通 信雙方必須都向?qū)Ψ桨l(fā)送 FIN=1的 TCP段并得到對(duì)方的應(yīng)答，連接才能被釋放，有四個(gè)階段。 Host1 Host2 Time ? 可以將第一個(gè) ACK數(shù)據(jù)段和第二個(gè) FIN數(shù)據(jù)段合并，從而變?yōu)槿轿帐帧? ? 為防止半連接，必須使用定時(shí)器計(jì)時(shí)，對(duì) FIN數(shù)據(jù)段的應(yīng)答在兩個(gè)最大分組生命期內(nèi)未到達(dá)，就釋放連接。對(duì)方也會(huì)超時(shí)釋放。 36 TCP釋放連接相關(guān)定時(shí)器 ? 保持存活定時(shí)器 (KeepAlive Timer)： 當(dāng)一個(gè)連接長(zhǎng)時(shí)間閑置時(shí)，保持存活定時(shí)器會(huì)超時(shí)而使一方去檢測(cè)另一方是否仍然存在，如果它未得到響應(yīng)，便終止該連接。 ? 閑置定時(shí)器 (Quiet Timer)： 當(dāng) TCP連接斷開后，為防止該連接上的數(shù)據(jù)段還在網(wǎng)絡(luò)上，并被后續(xù)打開的相同五元組的連接接收，要設(shè)置閑置定時(shí)器以防止剛剛斷開連接的端口號(hào)被立即重新使用。 37 TCP 滑動(dòng)窗口（ Sliding Window） ? 可靠有序的傳輸 ? 使用發(fā)送緩存和接收緩存，只有被確認(rèn)，窗口才滑動(dòng)。 ? 流量控制 ? 接收方可根據(jù)可用剩余緩沖區(qū)來指定窗口大小，當(dāng)緩沖區(qū)滿，接收方可以發(fā)送一個(gè)窗口大小為 0的數(shù)據(jù)段，指示發(fā)送方停止發(fā)送數(shù)據(jù)。但此時(shí)仍可以發(fā)送緊急數(shù)據(jù) （如用戶緊急停止進(jìn)程）和一字節(jié)的通知對(duì)方更新窗口大小的數(shù)據(jù)段。 38 TCP滑動(dòng)窗口舉例 ? 發(fā)送端要發(fā)送 900 字節(jié)長(zhǎng)的數(shù)據(jù)，劃分為 9 個(gè) 100 字節(jié)長(zhǎng)的數(shù)據(jù)段，而發(fā)送窗口確定為 500 字節(jié) ? 發(fā)送端只要收到了對(duì)方的確認(rèn)，發(fā)送窗口就可前移 ? 發(fā)送 TCP 要維護(hù)一個(gè)指針。每發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)段，指針就向前移動(dòng)一個(gè)數(shù)據(jù)段的距離 39 ? 發(fā)送端已發(fā)送了 400 字節(jié)的數(shù)據(jù)，但只收到對(duì)前 200 字節(jié)數(shù)據(jù)的確認(rèn)，同時(shí)窗口大小不變。 ? 現(xiàn)在發(fā)送端還可發(fā)送 300 字節(jié) 40 ? 發(fā)送端收到了對(duì)方對(duì)前 400 字節(jié)數(shù)據(jù)的確認(rèn)，但對(duì)方通知發(fā)送端必須把窗口減小到 400 字節(jié)。 ? 現(xiàn)在發(fā)送端最多還可發(fā)送 400 字節(jié)的數(shù)據(jù)。 41 舉例：利用可變窗口大小進(jìn)行流量控制。設(shè)主機(jī) A向主機(jī) B發(fā)送數(shù)據(jù)，雙方確定的窗口值是 400字節(jié)。再設(shè)每一個(gè)數(shù)據(jù)段的長(zhǎng)度是 100字節(jié)，序號(hào)的初始值是 1。 SEQ = 1 SEQ = 201 SEQ = 401 SEQ = 301 SEQ = 101 SEQ = 501 ACK = 201, WIN = 300 ACK = 601, WIN = 0 ACK = 501, WIN = 200 主機(jī) A 主機(jī) B 允許 A 再發(fā)送 300 字節(jié)（序號(hào) 201 至 500） A 還能發(fā)送 200 字節(jié) A 還能發(fā)送 200 字節(jié)（序號(hào) 301 至 500） A 還能發(fā)送 300 字節(jié) A 還能發(fā)送 100 字節(jié)（序號(hào) 401 至 500） A 超時(shí)重發(fā)，但不能發(fā)送序號(hào) 500 以后的數(shù)據(jù) 允許 A 再發(fā)送 200 字節(jié)（序號(hào) 501 至 700） A 還能發(fā)送 100 字節(jié)（序號(hào) 601 至 700） 不允許 A 再發(fā)送（到序號(hào) 600 的數(shù)據(jù)都已收到） SEQ = 201 丟失！ 我們可以注意到，主機(jī) B進(jìn)行了三次流量控制，第一將窗口減小為 300字節(jié)，第二次又較少為 200字節(jié)
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