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正文內(nèi)容

清華大學(xué)-網(wǎng)絡(luò)教材(編輯修改稿)

2024-10-27 16:38 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 丟失、應(yīng)答及后續(xù)釋放請(qǐng)求丟失的情況。 ? 沒有一個(gè)滿意的解決問題的方法。 計(jì) 算 機(jī) 網(wǎng) 絡(luò) 原 理 —— 傳 輸 層 三次握手 + 定時(shí)器的方法釋放連接 ?在實(shí)際的通信過程中,使用三次握手 + 定時(shí)器的方法釋放連接,在絕大多數(shù)情況下是成功的。 ? (a) 三次握手釋放連接的正常情況。 ? (b) 最后確認(rèn) TPDU丟失的情況。 計(jì) 算 機(jī) 網(wǎng) 絡(luò) 原 理 —— 傳 輸 層 三次握手 + 定時(shí)器的方法釋放連接 ? (c) 應(yīng)答丟失的情況 ? (d) 應(yīng)答丟失以及后續(xù) DR丟失的情況。 Back 計(jì) 算 機(jī) 網(wǎng) 絡(luò) 原 理 —— 傳 輸 層 緩沖策略 ?由于網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)是不可靠的,傳輸層實(shí)體必須緩存所有連接發(fā)出的 TPDU,而且為每個(gè)連接單獨(dú)做緩存,以便用于錯(cuò)誤情況下的重傳。接收方的傳輸層實(shí)體既可以做也可以不做緩存。 ?緩存區(qū)的設(shè)計(jì) 有三種: ? 固定大小的 緩沖區(qū) ? 連接可變大 小的緩沖區(qū) ? 每個(gè)連接使 用一個(gè)大的 循環(huán)緩沖區(qū) 計(jì) 算 機(jī) 網(wǎng) 絡(luò) 原 理 —— 傳 輸 層 流量控制 ?傳輸層利用可變 滑動(dòng)窗口 協(xié)議來實(shí)現(xiàn)流控。 ?所謂可變滑動(dòng)窗口協(xié)議,是指發(fā)送方的發(fā)送窗口大小是由接收方根據(jù)自己的實(shí)際緩存情況給出的。 ?為了避免控制 TPDU丟失導(dǎo)致死鎖,主機(jī)應(yīng)該周期性的發(fā)送 TPDU。 計(jì) 算 機(jī) 網(wǎng) 絡(luò) 原 理 —— 傳 輸 層 圖例:流量控制 計(jì) 算 機(jī) 網(wǎng) 絡(luò) 原 理 —— 傳 輸 層 Inter傳輸協(xié)議 ?Inter傳輸層包含了兩個(gè)協(xié)議: TCP和 UDP。 ?傳輸控制協(xié)議 TCP (Transmission Control Protocol)是面向連接的、可靠的、端到端的、基于字節(jié)流的傳輸協(xié)議。 ? TCP協(xié)議概述 ? TCP的協(xié)議數(shù)據(jù)單元 TPDU ? TCP的 連接管理 ? TCP的 傳輸策略 ? TCP的 擁塞控制 ? TCP的 定時(shí)管理 ?用戶數(shù)據(jù)協(xié)議 UDP(User Data Protocol)是無連接的端到端傳輸協(xié)議。 ? UDP協(xié)議概述、 TPDU、工作原理。 ? 舉例:用 UDP協(xié)議傳輸 RIP。 計(jì) 算 機(jī) 網(wǎng) 絡(luò) 原 理 —— 傳 輸 層 TCP協(xié)議概述 ?TCP利用網(wǎng)絡(luò)層 IP協(xié)議提供的不可靠的通信服務(wù),解決分組的重傳和排序問題,為應(yīng)用進(jìn)程提供可靠的、端到端的、面向連接的基于字節(jié)流的服務(wù)。協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)是RFC793。 ?TCP的傳輸實(shí)體一般為軟件實(shí)現(xiàn): ? 一部分是用戶進(jìn)程。 ? 一部分是操作系統(tǒng)的部分核心 (管理 TCP字節(jié)流,實(shí)現(xiàn)與 IP層的接口 )。 ?TCP傳輸連接的性質(zhì) ? TCP是全雙工的,支持同時(shí)的雙向傳輸。 ? TCP只支持兩個(gè)端點(diǎn)之間的通信,即只支持單一廣播(Unicase),不支持多播 (multicast)和廣播 (broadcast)。 ? 基于字節(jié)流: TCP連接是基于字節(jié)流的,而非報(bào)文,報(bào)文的邊界在端到端的傳輸中不能得到保留。 計(jì) 算 機(jī) 網(wǎng) 絡(luò) 原 理 —— 傳 輸 層 FTP 21 TELNET 23 SMTP 25 HTTP 80 DNS 53 SNMP 161 傳輸層 應(yīng)用層 端口 TCP的傳輸連接 ?應(yīng)用程序使用 TCP的傳輸服務(wù)是通過在收發(fā)雙方創(chuàng)建套接字 Socket來實(shí)現(xiàn)的; Socket的地址是用 (IP地址,主機(jī)端口號(hào) )來標(biāo)識(shí)的。 ?每條 TCP的傳輸連接用 (套接字 1,套接字 2)來表示,是點(diǎn)到點(diǎn)的全雙工通道。 ?用 16bit區(qū)分 216個(gè)端口: 256以下的端口號(hào)被標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)保留;取值大于 256的為自由端口,在主機(jī)建鏈時(shí)為本地用戶進(jìn)程動(dòng)態(tài)分配得到。 計(jì) 算 機(jī) 網(wǎng) 絡(luò) 原 理 —— 傳 輸 層 TCP的數(shù)據(jù)傳輸 ?發(fā)送和接收方的 TCP傳輸實(shí)體以數(shù)據(jù)段 (segment)的形式交換數(shù)據(jù)。 ? 段就是 TCP的 TPDU。由 20bytes報(bào)頭,可選項(xiàng)和數(shù)據(jù)部分構(gòu)成。 ? 段的大小由 TCP軟件決定,可以將幾次寫入的數(shù)據(jù)集合到一個(gè)段中,也可以將一個(gè)大的數(shù)據(jù)分成幾個(gè)段來傳輸。 ? 決定段大小的兩個(gè)條件: ?適應(yīng) IP的負(fù)載能力,不能超過 65535字節(jié)的 IP分組限制。 ?滿足底層網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì) MTU的限制,比如以太網(wǎng)中, MTU= 1500字節(jié)。 ? TCP傳輸實(shí)體使用 滑動(dòng)窗口 協(xié)議。 ? 發(fā)送方發(fā)送一個(gè)段后,啟動(dòng)計(jì)時(shí)器。超時(shí)前沒有收到確認(rèn),就重傳。 ? 接收方收到這個(gè)段后,發(fā)送一個(gè)確認(rèn)段,包括的信息有:確認(rèn)序號(hào)、希望收到的下一個(gè)段的序號(hào),如果有數(shù)據(jù)也可以帶上數(shù)據(jù)。 ?對(duì)于應(yīng)用程序發(fā)來的數(shù)據(jù), TCP可以立即發(fā)送,也可以緩存,以便一次發(fā)送更多的數(shù)據(jù)。為了強(qiáng)迫數(shù)據(jù)發(fā)送,可以使用 PUSH標(biāo)記。對(duì)于緊急數(shù)據(jù),可以使用 URGENT標(biāo)記。 Back 計(jì) 算 機(jī) 網(wǎng) 絡(luò) 原 理 —— 傳 輸 層 TCP的 TPDU — 段 ?傳輸實(shí)體之間使用段 (segment),即 TPDU交換數(shù)據(jù)。 ?段的數(shù)據(jù)封裝 ?段的構(gòu)成: ? 報(bào)頭 ?固定部分: 20字節(jié) ?可選部分: 0個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié) ? 數(shù)據(jù) ?段的報(bào)頭中體現(xiàn)了 TCP的控制信息。 IP 報(bào)頭 TCP報(bào)頭 TCP的段( TPDU) 數(shù) 據(jù) 計(jì) 算 機(jī) 網(wǎng) 絡(luò) 原 理 —— 傳 輸 層 TCP的報(bào)頭 計(jì) 算 機(jī) 網(wǎng) 絡(luò) 原 理 —— 傳 輸 層 TCP的報(bào)頭 ?源端口和目的端口:各 16bits。 ?序號(hào)和確認(rèn)號(hào): ? 以字節(jié)編號(hào),各 32bits。 ? TCP頭的長(zhǎng)度: 4bits,包含可選項(xiàng)域。 ?保留域: 6bits。 ?標(biāo)識(shí)位: 6bits,置 1表示有效。 ? URG:和緊急指針配合使用,發(fā)送緊急數(shù)據(jù)。 ? ACK:確認(rèn)號(hào)是否有效。 ? PSH:指示接收方將數(shù)據(jù)不做緩存,立刻上送。 ? RST:由于不可恢復(fù)的錯(cuò)誤重置連接。 ? SYN:用于連接建立指示。 ? FIN:用于連接釋放指示。 ?窗口大?。? 16bits。 ? 用于基于可變滑動(dòng)窗口的流控,指示發(fā)送方從確認(rèn)號(hào)開始可以再發(fā)送窗口大小的字節(jié)流; ?校驗(yàn)和: 16bits。 ? 為增加可靠性,對(duì) TCP頭,數(shù)據(jù)和偽 TCP報(bào)頭計(jì)算校驗(yàn)和。 ?緊急指針: 16bits。 ? 只有設(shè)置了 URG位,此域才有效。用于指示緊急數(shù)據(jù)的位置。 ?可選項(xiàng)域(自學(xué))。 計(jì) 算 機(jī) 網(wǎng) 絡(luò) 原 理 —— 傳 輸 層 偽 TCP報(bào)頭 ?偽 TCP報(bào)頭的信息來自 IP數(shù)據(jù)報(bào)的報(bào)頭,參與校驗(yàn),用于檢錯(cuò)。 Back 計(jì) 算 機(jī) 網(wǎng) 絡(luò) 原 理 —— 傳 輸 層 TCP的連接管理 ?TCP利用三次握手建立連接 ? 接收連接方執(zhí)行 LISTEN和 ACCEPT原語,被動(dòng)監(jiān)聽。 ? 發(fā)起連接方執(zhí)行 CONNECT原語,產(chǎn)生一個(gè) SYN為 1和 ACK為 0的 TCP段,表示連接請(qǐng)求。 ? 服務(wù)器方的傳輸實(shí)體接收到這個(gè) TCP段后,首先檢查是否有服務(wù)進(jìn)程在所請(qǐng)求的端口上監(jiān)聽
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