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2025-06-16 13:39本頁面
  

【正文】 用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議 UDP UDP 概述 ? UDP 是無連接的,即發(fā)送數(shù)據(jù)之前不需要建立連接。 ? UDP 是面向報文的。 ? UDP 支持一對一、一對多、多對一和多對多的交互通信。 UDP 的主要特點 ? 發(fā)送方 UDP 對應(yīng)用程序交下來的報文,在添加首部后就向下交付 IP 層。 ? 應(yīng)用層交給 UDP 多長的報文, UDP 就照樣發(fā)送,即一次發(fā)送一個報文。 ? 應(yīng)用程序必須選擇合適大小的報文。 ? 每一條 TCP 連接只能有兩個 端點 (endpoint),每一條 TCP 連接只能是 點對點 的(一對一)。 ? TCP 提供 全雙工 通信。 傳輸控制協(xié)議 TCP 概述 TCP 最主要的特點 TCP 面向流的概念 7 6 8 H ? ? 發(fā)送 TCP 報文段 發(fā)送方 接收方 把字節(jié)寫入 發(fā)送緩存 從接收緩存 讀取字節(jié) 應(yīng)用進程 應(yīng)用進程 1 2 3 0 18 17 16 15 14 19 20 21 4 5 13 12 11 H 10 9 H 加上 TCP 首部 構(gòu)成 TCP 報文段 TCP TCP 字節(jié)流 字節(jié)流 H 表示 TCP 報文段的首部 x 表示序號為 x 的數(shù)據(jù)字節(jié) TCP 連接 ? TCP 連接是一條虛連接而不是一條真正的物理連接。 ? TCP 根據(jù)對方給出的窗口值和當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)擁塞的程度來決定一個報文段應(yīng)包含多少個字節(jié)( UDP 發(fā)送的報文長度是應(yīng)用進程給出的)。 TCP 也可等待積累有足夠多的字節(jié)后再構(gòu)成報文段發(fā)送出去。 ? 每一條 TCP 連接有兩個端點。 TCP 連接的端點叫做 套接字 (socket)或 插口 。 TCP 的連接 套接字 socket = (IP地址 : 端口號 ) (51) ? 每一條 TCP 連接唯一地被通信兩端的兩個端點(即兩個套接字)所確定。 ? socket API 中使用的一個函數(shù)名也叫作 socket。 ? 調(diào)用 socket 函數(shù)時其返回值稱為 socket 描述符 ,可簡稱為 socket。 同一個名詞 socket 有多種不同的意思 ? TCP 連接的每一端都必須設(shè)有兩個窗口 —— 一個 發(fā)送窗口 和一個 接收窗口 。 TCP 所有的確認都是 基于序號 而不是基于報文段。 ? TCP連接的往返時間 RTT 也 不是固定不變的 。 TCP 可靠通信的具體實現(xiàn) TCP 可靠傳輸?shù)膶崿F(xiàn) 以字節(jié)為單位的滑動窗口 前移 不允許發(fā)送 已發(fā)送并 收到確認 A 的發(fā)送窗口 = 20 允許發(fā)送的序號 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 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)強烈不贊成 發(fā)送窗口前沿向后收縮 不允許發(fā)送 已發(fā)送并 收到確認 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 56 P1 P2 P3 不允許接收 已發(fā)送確認 并交付主機 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 A 發(fā)送了 11 個字節(jié)的數(shù)據(jù) 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) 允許發(fā)送但尚未發(fā)送 A 的發(fā)送窗口向前滑動 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 不允許 發(fā)送 已發(fā)送 但未收到確認 56 P1 P2 P3 允許接收 B 的接收窗口向前滑動 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 并交付主機 不允許 接收 56 未按序收到 A 收到新的確認號,發(fā)送窗口向前滑動 先存下,等待缺少的 數(shù)據(jù)的到達 不允許 發(fā)送 已發(fā)送并收到確認 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 56 P1 P2 P3 A 的發(fā)送窗口內(nèi)的序號都已用完, 但還沒有再收到確認,必須停止發(fā)送。但如果發(fā)送方把數(shù)據(jù)發(fā)送得過快,接收方就可能來不及接收,這就會造成數(shù)據(jù)的丟失。 ? 利用滑動窗口機制可以很方便地在 TCP 連接上實現(xiàn)流量控制。在連接建立時, B 告訴 A: “ 我的接收窗口 rwnd = 400(字節(jié)) ” 。 ? 出現(xiàn)資源擁塞的條件: 對資源需求的總和 可用資源 (57) ? 若網(wǎng)絡(luò)中有許多資源同時產(chǎn)生擁塞,網(wǎng)絡(luò)的性能就要明顯變壞,整個網(wǎng)絡(luò)的吞吐量將隨輸入負荷的增大而下降。一般 只與某個發(fā)送者和某個接收者之間的點到點通信有關(guān)。 擁塞控制與流量控制的關(guān)系 ? 擁塞控制是很難設(shè)計的,因為它是一個動態(tài)的(而不是靜態(tài)的)問題。但分組的丟失是網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞的征兆而不是原因。這點應(yīng)特別引起重視。擁塞窗口的大小取決于網(wǎng)絡(luò)的擁塞程度,并且動態(tài)地在變化。如再考慮到接收方的接收能力,則發(fā)送窗口還可能小于擁塞窗口。但只要網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞,擁塞窗口就減小一些,以減少注入到網(wǎng)絡(luò)中的分組數(shù)。 ? 在每收到一個對新的報文段的確認后 , 將擁塞窗口加 1,即增加一個 MSS 的數(shù)值 。 慢開始算法的原理 發(fā)送方 接收方 發(fā)送 M1 確認 M1 發(fā)送 M2~M3 確認 M2~M3 發(fā)送 M4~M7 確認 M4~M7 cwnd = 1 cwnd = 2 cwnd = 4 發(fā)送 M8~M15 cwnd = 8 … t t 發(fā)送方每收到一個對新報文段的確認 (重傳的不算在內(nèi))就使 cwnd 加 1。 ? 一個傳輸輪次所經(jīng)歷的時間其實就是往返時間 RTT。 ? 例如,擁塞窗口 cwnd =
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