【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 可靠傳輸工作原理 連續(xù) ARQ協(xié)議 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (a) 發(fā)送方維持發(fā)送窗口（發(fā)送窗口是 5） 發(fā)送窗口 (b) 收到一個(gè)確認(rèn)后發(fā)送窗口向前滑動(dòng) 向前 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 發(fā)送窗口 13832877061 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 教師：王建國(guó) 可靠傳輸工作原理 連續(xù) ARQ協(xié)議 累積確認(rèn)： ? 接收方一般采用 累積確認(rèn)的方式 。即不必對(duì)收到的分組逐個(gè)發(fā)送確認(rèn)，而是對(duì) 按序到達(dá) 的最后一個(gè)分組發(fā)送確認(rèn)，這樣就表示：到這個(gè)分組為止的所有分組都已正確收到了。 ? 累積確認(rèn)的 優(yōu)點(diǎn) 是：容易實(shí)現(xiàn)，即使確認(rèn)丟失也不必重傳。 缺點(diǎn) 是：不能向發(fā)送方反映出接收方已經(jīng)正確收到的所有分組的信息。 13832877061 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 教師：王建國(guó) 可靠傳輸工作原理 連續(xù) ARQ協(xié)議 GobackN（回退 N） ： ? 如果發(fā)送方發(fā)送了前 5 個(gè)分組，而中間的第 3 個(gè)分組丟失了。這時(shí)接收方只能對(duì)前兩個(gè)分組發(fā)出確認(rèn)。發(fā)送方無(wú)法知道后面三個(gè)分組的下落，而只好把后面的三個(gè)分組都再重傳一次。 ? 這就叫做 GobackN（回退 N）， 表示需要再退回來(lái)重傳已發(fā)送過(guò)的 N 個(gè)分組。 ? 可見(jiàn)當(dāng) 通信線路質(zhì)量不好時(shí) ，連續(xù) ARQ 協(xié)議會(huì)帶來(lái)負(fù)面的影響。 13832877061 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 教師：王建國(guó) 可靠傳輸工作原理 連續(xù) ARQ協(xié)議 TCP 可靠通信的具體實(shí)現(xiàn) ： ? TCP 連接的 每一端都必須設(shè)有兩個(gè)窗口 ——一個(gè)發(fā)送窗口和一個(gè)接收窗口。 ? TCP 的可靠傳輸機(jī)制用字節(jié)的序號(hào)進(jìn)行控制。 TCP 所有的 確認(rèn)都是基于序號(hào) 而不是基于報(bào)文段。 ? TCP 兩端的四個(gè)窗口經(jīng)常處于 動(dòng)態(tài)變化 之中。 ? TCP連接的往返時(shí)間 RTT 也不是固定不變 的。需要使用特定的算法估算較為合理的重傳時(shí)間。 TCP數(shù)據(jù)部分 TCP首部 TCP 報(bào)文段 TCP 首部 20 字節(jié)的 固定首部 目的端口 數(shù)據(jù) 偏移 檢 驗(yàn) 和 選項(xiàng)（長(zhǎng)度可變） 源端口 序號(hào) 緊 急 指 針 窗 口 確 認(rèn) 號(hào) 保 留 F I N 32 位 S Y N R S T P S H A C K U R G 位 0 8 16 24 31 填充 13832877061 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 教師：王建國(guó) TCP報(bào)文段的首部格式 13832877061 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 教師：王建國(guó) TCP報(bào)文段的首部格式 首部固定部分各字段的意義 ? 源端口和目的端口字段 ——各占 2 字節(jié)。端口是運(yùn)輸層與應(yīng)用層的服務(wù)接口。運(yùn)輸層的復(fù)用和分用功能都要通過(guò)端口才能實(shí)現(xiàn)。 ? 序號(hào)字段 ——占 4 字節(jié)。 TCP 連接中傳送的數(shù)據(jù)流中的每一個(gè)字節(jié)都編上一個(gè)序號(hào)。序號(hào)字段的值則指的是本報(bào)文段所發(fā)送的數(shù)據(jù)的第一個(gè)字節(jié)的序號(hào)。 ? 確認(rèn)號(hào)字段 ——占 4 字節(jié)，是期望收到對(duì)方的下一個(gè)報(bào)文段的數(shù)據(jù)的第一個(gè)字節(jié)的序號(hào)。 ? 數(shù)據(jù)偏移（即首部長(zhǎng)度） ——占 4 位，它指出 TCP 報(bào)文段的數(shù)據(jù)起始處距離 TCP 報(bào)文段的起始處有多遠(yuǎn)。 “ 數(shù)據(jù)偏移 ” 的單位是 32 位字（以 4 字節(jié)為計(jì)算單位）。 ? 保留字段 ——占 6 位，保留為今后使用，但目前應(yīng)置為 0。 13832877061 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 教師：王建國(guó) TCP報(bào)文段的首部格式 首部固定部分各字段的意義（續(xù)） ? 緊急 URG：當(dāng) URG=1 時(shí)，表明緊急指針字段有效。它告訴系統(tǒng)此報(bào)文段中有緊急數(shù)據(jù)，應(yīng)盡快傳送 (相當(dāng)于高優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù) )。 ? 確認(rèn) ACK：只有當(dāng) ACK=1 時(shí)確認(rèn)號(hào)字段才有效。當(dāng) ACK=0 時(shí)，確認(rèn)號(hào)無(wú)效。 ? 推送 PSH(PuSH)：接收 TCP收到 PSH = 1 的報(bào)文段，就盡快地交付接收應(yīng)用進(jìn)程，而不再等到整個(gè)緩存都填滿了后再向上交付。 ? 復(fù)位 RST(ReSeT)：當(dāng) RST=1 時(shí)，表明 TCP 連接中出現(xiàn)嚴(yán)重差錯(cuò)（如由于主機(jī)崩潰或其他原因），必須釋放連接，然后再重新建立運(yùn)輸連接。 ? 同步 SYN：同步 SYN=1 表示這是一個(gè)連接請(qǐng)求或連接接受報(bào)文。由 ACK的值來(lái)決定是請(qǐng)求還是接受。 13832877061 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 教師：王建國(guó) TCP報(bào)文段的首部格式 首部固定部分各字段的意義（續(xù)） ? 終止 FIN (FINis)：用來(lái)釋放一個(gè)連接。 FIN=1 表明此報(bào)文段的發(fā)送端的數(shù)據(jù)已發(fā)送完畢，并要求釋放運(yùn)輸連接。 ? 窗口字段：占 2 字節(jié)，用來(lái)讓對(duì)方設(shè)置發(fā)送窗口的依據(jù)，單位為字節(jié)。 （設(shè)確認(rèn)號(hào)是 701，窗口字段是 1000，表明從 701號(hào)算起，發(fā)送此報(bào)文段的一方還有 1000個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)的接收緩存空間。） ? 檢驗(yàn)和：占 2 字節(jié)。檢驗(yàn)和字段檢驗(yàn)的范圍包括首部和數(shù)據(jù)這兩部分。在計(jì)算檢驗(yàn)和時(shí)，要在 TCP 報(bào)文段的前面加上 12 字節(jié)的偽首部。 ? 緊急指針字段：占 16 位，指出在本報(bào)文段中緊急數(shù)據(jù)共有多少個(gè)字節(jié)（緊急數(shù)據(jù)放在本報(bào)文段數(shù)據(jù)的最前面）。 13832877061 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 教師：王建國(guó) TCP報(bào)文段的首部格式 首部固定部分各字段的意義（續(xù)） ? 填充字段：這是為了使整個(gè)首部長(zhǎng)度是 4 字節(jié)的整數(shù)倍。 ? 選項(xiàng)字段：長(zhǎng)度可變。 TCP 最初只規(guī)定了一種選項(xiàng)，即最大報(bào)文段長(zhǎng)度 MSS。 MSS 告訴對(duì)方 TCP： “ 我的緩存所能接收的報(bào)文段的數(shù)據(jù)字段的最大長(zhǎng)度是 MSS 個(gè)字節(jié)。 ” MSS (Maximum Segment Size)是 TCP 報(bào)文段中的 數(shù)據(jù)字段的最大長(zhǎng)度 。數(shù)據(jù)字段加上 TCP 首部才等于整個(gè)的 TCP 報(bào)文段。 13832877061 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 教師：王建國(guó) TCP報(bào)文段的首部格式 首部固定部分各字段的意義（續(xù)） ?其他選項(xiàng) ? 窗口擴(kuò)大選項(xiàng) ——占 3 字節(jié)，其中有一個(gè)字節(jié)表示移位值 S。新的窗口值等于 TCP 首部中的窗口位數(shù)增大到 (16 + S)，相當(dāng)于把窗口值向左移動(dòng) S 位后獲得實(shí)際的窗口大小。 ? 時(shí)間戳選項(xiàng) ——占 10 字節(jié)，其中最主要的字段時(shí)間戳值字段（ 4 字節(jié)）和時(shí)間戳回送回答字段（ 4 字節(jié)）。時(shí)間戳選項(xiàng)的兩個(gè)功能：用來(lái)計(jì)算往返時(shí)間；用來(lái)處理 TCP序號(hào)超過(guò) 232的情況。 前 移 不允許發(fā)送 已發(fā)送并 收到確認(rèn) A 的發(fā)送窗口 = 20 允許發(fā)送的序號(hào) 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 B 期望 收到的序號(hào) 前沿 后沿 前移 收縮 根據(jù) B 給出的窗口值 A 構(gòu)造出自己的發(fā)送窗口 TCP 標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)烈不贊成 發(fā)送窗口前沿向后收縮 13832877061 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 教師：王建國(guó) TCP可靠傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn) 以字節(jié)為單位的滑動(dòng)窗口 A 發(fā)送了 11 個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù) 不允許發(fā)送 已發(fā)送并 收到確認(rèn) A 的發(fā)送窗口位置不變 允許發(fā)送但尚未發(fā)送 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 已發(fā)送但未收到確認(rèn) 56 P1 P2 P3 不允許接收 已發(fā)送確認(rèn) 并交付主機(jī) B 的接收窗口 允許接收 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 未按序收到 可用窗口 P3 – P1 = A 的發(fā)送窗口（又稱為通知窗口） P2 – P1 = 已發(fā)送但尚未收到確認(rèn)的字節(jié)數(shù) P3 – P2 = 允許發(fā)送但尚未發(fā)送的字節(jié)數(shù)（又稱為可用窗口） 13832877061 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 教師：王建國(guó) TCP可靠傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn) 以字節(jié)為單位的滑動(dòng)窗口 A 收到新的確認(rèn)號(hào)，發(fā)送窗口向前滑動(dòng) 允許發(fā)送但尚未發(fā)送 A 的發(fā)送窗口向前滑動(dòng) 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 已發(fā)送并收到確認(rèn) 不允許 發(fā)送 已發(fā)送 但未收到確認(rèn) 56 P1 P2 P3 允許接收 B 的接收窗口向前滑動(dòng) 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 已發(fā)送確認(rèn) 并交付主機(jī) 不允許 接收 56 未按序收到 先存下，等待缺少的數(shù)據(jù)的到達(dá) 13832877061 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 教師：王建國(guó) TCP可靠傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn) 以字節(jié)為單位的滑動(dòng)窗口 不允許 發(fā)送 已發(fā)送并收到確認(rèn) A 的發(fā)送窗口已滿，有效窗口為零 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 已發(fā)送但未收到確認(rèn) 56 P1 P2 P3 A 的發(fā)送窗口內(nèi)的序號(hào)都已用完， 但還沒(méi)有再收到確認(rèn)，必須停止發(fā)送。 13832877061 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)