【正文】 協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 62 3．死鎖問題 ?假定有這種情況：接收方收到報(bào)文，但不能繼續(xù)接收新的報(bào)文，就發(fā)送一個(gè)窗口 =0的確認(rèn)報(bào)文。 ?推遲確認(rèn)的優(yōu)點(diǎn)是減少了通信量，也防止了發(fā)送方 TCP在收到確認(rèn)報(bào)文前滑動(dòng)它的窗口；缺點(diǎn)是推遲確認(rèn)有可能使發(fā)送方超時(shí)重傳未被確認(rèn)的報(bào)文段。解決方法主要有以下兩種： ① Clark算法 ?只要有數(shù)據(jù)到達(dá)就發(fā)送確認(rèn)報(bào)文，但在緩存有足夠大的空間存放最大長(zhǎng)度報(bào)文段之前或者緩存空間的一半已經(jīng)變空之前，發(fā)送的 TCP確認(rèn)報(bào)文段中的窗口一直為 0。 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 59 Nagle算法 ?①發(fā)送方 TCP把它從發(fā)送應(yīng)用程序收到的第一塊數(shù)據(jù)發(fā)送出去（即使是 1個(gè)字節(jié)也發(fā)送）； ?②在發(fā)送完第一個(gè)報(bào)文段后，發(fā)送方 TCP就在輸出緩存中積累數(shù)據(jù)并等待，直到接收方 TCP發(fā)出確認(rèn)或者已積累到足夠多的數(shù)據(jù)可以裝成最大長(zhǎng)度的報(bào)文段時(shí)，發(fā)送方就可以發(fā)送該報(bào)文段； ?③對(duì)剩下數(shù)據(jù)的傳輸，重復(fù)步驟②。 ?例如，一次產(chǎn)生 1個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，則該應(yīng)用程序一次把 1個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)寫入發(fā)送方 TCP的緩存，如果發(fā)送方 TCP沒有任何特定的指令，它就會(huì)產(chǎn)生只包含 1個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)的報(bào)文段，其結(jié)果是很多 41字節(jié)的報(bào)文段在網(wǎng)絡(luò)中傳送，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)效率極低。 ?發(fā)生了所謂的 糊涂窗口綜合癥 。 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 57 2．糊涂窗口綜合癥 ?在滑動(dòng)窗口的操作中可能出現(xiàn)一個(gè)嚴(yán)重的問題 ——發(fā)送端的應(yīng)用程序產(chǎn)生數(shù)據(jù)很慢，或者接收端的應(yīng)用程序消耗數(shù)據(jù)很慢，或者兩者都有。如果收到對(duì)方應(yīng)答，則根據(jù)接收到的應(yīng)答報(bào)文段中的窗口值更新自己的MSS值，轉(zhuǎn)到步驟（ 2）。 ?（ 3）接收方收到報(bào)文后給出應(yīng)答，包含的窗口值為可以接收的字節(jié)數(shù)，調(diào)整可接收序號(hào)（接收窗口）。 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 53 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 54 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 55 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 56 TCP流量控制 1．滑動(dòng)窗口機(jī)制 ?（ 1）雙方在建立連接時(shí)確定發(fā)送和接收的字節(jié)序號(hào)，確定最大段長(zhǎng)度（確定發(fā)送和接收的窗口）。 TCP在連接建立、數(shù)據(jù)傳輸、連接釋放過程中存在若干個(gè)狀態(tài)， TCP的各種狀態(tài)如 表 52所示，如同步、監(jiān)聽、超時(shí)、關(guān)閉等。 ?③ 長(zhǎng)時(shí)間空閑 ：如果某一端的 TCP發(fā)現(xiàn)在另一端的TCP已經(jīng)空閑了很長(zhǎng)時(shí)間（未發(fā)送數(shù)據(jù)，如掉電等），它就可以發(fā)送 RST=1的報(bào)文段來撤銷該連接。 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 51 （ 2） TCP連接非正常終止 ?① 拒絕連接請(qǐng)求 ：假定在某一端的 TCP請(qǐng)求希望與另一端并不存在的某端口進(jìn)行連接，則另一端的 TCP可以發(fā)送 RST=1的報(bào)文段來取消該連接請(qǐng)求。 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 50 3）雙方同時(shí)釋放連接 ?同時(shí)釋放是指雙方在沒有收到對(duì)方的釋放連接請(qǐng)求時(shí)向?qū)Ψ桨l(fā)送釋放連接的請(qǐng)求。當(dāng) B收到來自 A的確認(rèn)后，就進(jìn)入了 全關(guān)閉狀態(tài) 。當(dāng) B也沒有數(shù)據(jù)向 A發(fā)送時(shí)，這時(shí) B就向 A發(fā)出釋放連接的請(qǐng)求，同樣，A收到后向 B發(fā)回確認(rèn)。進(jìn)入半關(guān)閉狀態(tài)。 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 47 （ 1） TCP連接正常釋放 1）四次握手方式 ?TCP的釋放分為 半關(guān)閉和全關(guān)閉 兩個(gè)階段 ? 半關(guān)閉階段 是當(dāng) A沒有數(shù)據(jù)向 B發(fā)送時(shí)， A向 B發(fā)出釋放連接請(qǐng)求， B收到后向 A發(fā)回確認(rèn)。 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 46 2． TCP連接釋放機(jī)制 ?參加交換數(shù)據(jù)的雙方中的任何一方（客戶或服務(wù)器）都可以關(guān)閉連接，當(dāng)一個(gè)方向的連接被終止時(shí)，另一個(gè)方向仍可繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)。 ?雖然 C收不到 B發(fā)送給 A的應(yīng)答報(bào)文，但 C因?yàn)橄惹暗臏y(cè)試，猜測(cè)出 B可能的應(yīng)答序列號(hào)，這時(shí)， C會(huì)再次冒充 A（用 A的地址做源地址）向 B發(fā)送應(yīng)答； 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 45 冒充竊取數(shù)據(jù)過程 ?最后， B收到了來自 A（ C冒充的）的應(yīng)答， B認(rèn)為連接已經(jīng)建立（假如猜測(cè)的序號(hào)正確），可以進(jìn)行正常傳輸了。 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 43 冒充竊取數(shù)據(jù)過程 ?首先， C向 B發(fā)送一個(gè) 建立連接的請(qǐng)求 （ C用自己的地址），并從 B收到一個(gè)包含 ISN（初始序號(hào)）的應(yīng)答，獲得了 B的 ISN。這就是 TCP中的冒充。如： ?在特定的時(shí)間內(nèi)限制連接請(qǐng)求的次數(shù)； ?過濾掉非法源地址發(fā)來的數(shù)據(jù)報(bào)； ?使用 cookie，在整個(gè)連接沒有建立好之前，先不分配資源（即不建立半連接）。 ?現(xiàn)在有些 TCP連接使用 隨機(jī)數(shù) 作為 ISN。 ?TCP確定 ISN的一種方法是：設(shè)定一個(gè) 計(jì)數(shù)器 ，初始值為 0，每 4微秒加 1，直到記滿 32位后歸 0，這一過程需要 4個(gè)多小時(shí)。其具體過程如 圖 58所示，客戶端的應(yīng)用程序希望與另一端的服務(wù)器的應(yīng)用程序建立 TCP連接，建立過程一般由客戶端發(fā)出連接請(qǐng)求，稱為 主動(dòng)打開 ；而服務(wù)器通常是已經(jīng)準(zhǔn)備好被連接，當(dāng)它接到連接請(qǐng)求時(shí)，會(huì)通知它的 TCP完成連接，稱為 被動(dòng)打開 。 ?例如，在傳輸速率為 1Gbps的網(wǎng)絡(luò)中，序列號(hào)回繞時(shí)間約為 4 秒左右，為了使接收方能夠把新的報(bào)文段和遲到很久的同序列號(hào)的報(bào)文段區(qū)分開，可以在報(bào)文段中加上時(shí)間戳。 ?③ 選擇確認(rèn)數(shù)據(jù)塊 ：當(dāng)接收方收到的數(shù)據(jù)塊序列號(hào)不連續(xù)，中間有缺失時(shí)，為節(jié)省網(wǎng)絡(luò)開銷，不必全部重傳，可以通過該字段告知發(fā)送方哪些數(shù)據(jù)塊不需要重傳。 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 35 選項(xiàng)字段說明 ?② 窗口擴(kuò)大因子 ：當(dāng) TCP希望發(fā)送更多數(shù)據(jù)時(shí)，可以使用擴(kuò)大因子來擴(kuò)大窗口。 ? 事實(shí)上， TCP報(bào)文一般沒有這么大， TCP報(bào)文的典型長(zhǎng)度（ MSS的默認(rèn)值）是 556字節(jié)，其中數(shù)據(jù)部分的長(zhǎng)度為 55620=536字節(jié)（標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度）。 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 34 選項(xiàng)字段說明 ?① MSS：用于 TCP連接雙方在建立連接時(shí)相互告知對(duì)方期望的最大報(bào)文段長(zhǎng)度值。每個(gè)選項(xiàng)由類型、長(zhǎng)度、數(shù)據(jù)三部分組成。當(dāng)FIN=1 時(shí)，表明此報(bào)文段的發(fā)送端的數(shù)據(jù)已發(fā)送完畢，并要求釋放傳輸連接。 ?同步比特 SYN :同步比特 SYN 置為 1，就表示這是一個(gè)連接請(qǐng)求或連接接受報(bào)文。 ?推送比特 PSH (PuSH): 接收 TCP 收到 PSH=1 的報(bào)文段，就盡快地交付給接收應(yīng)用進(jìn)程，而不必等到整個(gè)緩存都填滿后再向上交付。 ?確認(rèn)比特 ACK: ?當(dāng) ACK=1 時(shí)確認(rèn)序號(hào)字段才有效 。 ?（ 1）面向數(shù)據(jù)流 ?（ 2）虛電路連接 ?（ 3）有緩沖的傳輸 ?（ 4）無結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)流 ?（ 5）全雙工連接 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 29 3． TCP常用的端口號(hào) ?（ 1） 20： FTP數(shù)據(jù)連接（文件傳輸協(xié)議：數(shù)據(jù)連接） ?（ 2） 21： FTP控制連接（文件傳輸協(xié)議：控制連接） ?（ 3） 23： Tel（遠(yuǎn)程登錄） ?（ 4） 25： SMTP（簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議） ?（ 5） 53： DNS（域名服務(wù)） ?（ 6） 80： HTTP（超文本傳輸協(xié)議） ?（ 7） 110： POP3（郵件協(xié)議） 第 5章 傳輸層協(xié)議 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 軟件學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Page 30 TCP報(bào)文格式 TCP 首部 20 字節(jié)的 固定首部 16位 目 的 端 口 數(shù)據(jù) 偏移 檢 驗(yàn) 和 選 項(xiàng) 和 填 充 （長(zhǎng) 度 可 變） 16位 源 端 口 32位 序 列