《计算机网络》学习笔记（五）---运输层

一、运输层协议概述

运输层向它上面的应用层提供通信服务，它属于面向通信部分的最高层，同时也是用户功能中最底层。网络层是为主机之间提供逻辑通信，而运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信。运输层有一个很重要功能——复用和分用，有两个运输协议——TCP和UDP。

软件接口是在协议栈层间的抽象协议接口

硬件接口是不同硬件设备进行交互的接口

运输层接口

1、服务器端使用的端口号（系统端口号）

（1）熟知端口号：数值为0~1023

（2）登记端口号：数值为1024~49151

2、客户端使用的端口号（短暂端口号）数值为49152~65535

二、用户数据协议UDP

UDP只在IP的数据报服务上增加了（1）复用和分用功能（2）差错检测功能

UDP的主要特点：

1、无连接的

2、尽最大努力交付

3、面向报文的

UDP的报文格式：

三、传输控制协议TCP（概述）

TCP的主要特点：

1、面向连接的

2、只能连接两端点（一对一）

3、提供可靠交付服务

4、提供全双工通信

5、面向字节流

套接字socket=（IP地址：端口号）

TCP链接：：={socket1，socket2}={（IP1：port1），（IP2：port2）}

TCP的报文格式：

四、传输控制协议TCP（传输、控制、管理）

可靠传输：

可靠传输是指：

（1）当出现差错时让发送方重传出现差错的数据

（2）在接收方来不及处理收到数据时，及时告诉发送方适当降低发送数据的速度

可靠传输——停止等待协议

无差错情况、超时重传：

确认丢失、确认迟到：

这种可靠传输协议常称为自动重传请求ARQ

信道利用率U=T0/（T0+RTT+TA）：

可靠传输——连续ARQ协议

流水线传输：

滑动窗口协议：

可靠传输——实现

以字节为单位的滑动窗口：

发送窗口只是发送缓存的一部分，发送缓存用来暂时存放

（1）发送应用程序传送TCP准备发送的数据

（2）TCP已发出但尚未收到确认的数据

接收缓存用来暂时存放

（1）数据到达的，但尚未被接收应用程序读取的数据

（2）未按序到的数据

超时重传时间选择：

1、RTO=RTTs+4*RTTd

2、新的RTTs=（1-a）*（旧的RTTs）+a*（新的RTT样本）

3、新的RTTd=（1-b）*（旧的RTTd）+b*|RTTs-新的RTT样本|

如果想只传送缺少的数据而不重传已正确到达接收方的数据，就得使用选择确认SACK，在TCP首部的选项中加上“允许SACK”的选项。

流量控制：

所谓流量控制就是让发送方的发送速率不要太快，要让接收方来得及接收：

拥塞控制：

所谓拥塞控制就是防止过多的数据注入到网络中，这样可以使网络中的路由器或链路不至于过载，拥塞控制是一个全局性的过程，相反，流量控制往往指点对点通信量的控制，是端到端的问题

拥塞控制的作用 ：

拥塞控制的方法（1）开环控制（2）闭环控制

1、慢开始

2、拥塞避免

3、快重传

4、快恢复

运输连接管理：

运输连接有三个阶段（1）连接建立（2）数据传输（3）连接释放

TCP的连接建立：

TCP的连接释放：

A在TIME-WAIT状态等2MSL时间的理由：

1、保证A发送的最后一个ACK报文能够到达B

2、防止已失效的连接请求报文段出现在本连接中