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计算机网络规划设计与实施第七章 因特网的运输层和应用层


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7.3 用户数据报协议UDP
3. UDP端口的实现 TCP和UDP都是通过端口和应用进程交互的,但实现方 式不同,一个UDP端口通常用UDP报文队列来实现
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第7章
7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6
因特网的运输层和应用层
因特网运输层协议概述 传输控制协议TCP 用户数据报协议UDP 域名系统DNS 其它主要应用层协议 Telnet、FTP、电子邮件、WWW 网络管理
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7.1 因特网运输层协议概述 -
端口
(3)进程的识别 为了区别不同主机的不同进程,必须将主机的IP地址 (32比特)和端口(16比特)结合在一起使用,共48比特 惟一确定一个端点,这样的端点叫做插口(socket)或 套接字。这样,一个TCP连接就可由它的两个端点来 标识。
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第7章
7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6
因特网的运输层和应用层
因特网运输层协议概述 传输控制协议TCP 用户数据报协议UDP 域名系统DNS 其它主要应用层协议 Telnet、FTP、电子邮件、WWW 网络管理

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7.3 用户数据报协议UDP
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7.1 因特网运输层协议概述
2. 运输层的两个协议 TCP/IP运输层提供用户数据报协议(User Datagram Protocol,UDP)和传输控制协议(Transmission Control Protocol,TCP)两种协议。 (1) TCP协议 TCP提供面向连接的服务,即在传输数据之前必须 先建立连接,数据传输结束后要释放连接。 但这种 连接对通信子网是透明的。 TCP具有确认、流量控制、计时器以及连接管理等 等功能。 (2) UDP协议 UDP是无连接的传输层协议,也不需要对方确认。
(2)数据传输 当主机A向主机B发送第一个报文时,其序号为a+1。 (3)连接释放——TCP采用文雅释放
客户端发起 释放请求 确认并通知 上层进程, 连接处于半 关闭
客户端发 确认报文
服务器端发 起释放请求
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7.2 传输控制协议TCP
3. TCP的数据编号、确认与重传 (1)数据编号 TCP是面向字节的,它将所传送的整个报文段视为 一个个字节组成的数据流。 TCP对整个报文的每 一个字节进行编号;即每一个字节对应一个序号。 发送的每个报文段首部中序号字段的数值为该报 文段数据部分的第一个字节的序号。在连接建立 时,通信双方要商定这个序号的初始值。 TCP只对收到的数据的最后一个字节的序号(即收 到数据的最高序号)表示确认,而接收端返回的确 认序号是已收到数据的最高序号加1。

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7.4 域名系统DNS
1. DNS层次型命名结构 2. DNS层次型名字管理 3. 域名解析
有三对插口,如:连接1 (130.7.20.14,1650) 和(118.35.2.21,25)
一般端口号
熟知端口号: SMTP
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7.1 因特网运输层协议概述
4. 客户-服务器方式 客户和服务器是指通信中所涉及的两个应用进程, 客户-服务器方式描述的是进程之间的服务和被服务 的关系。当一个进程需要另一个进程的服务时,就主 动呼叫另一个进程;前者是客户,而后者是服务器。 (1)客户软件的特点 在本地是一个应用程序,请求异地服务时成为客 户。 被用户(使用计算机的人)调用,在用户的计算机 上运行,当要通信时主动向远地服务器发起通信。 可与多个服务器进行通信。 不需要特殊的硬件和很复杂的操作系统。
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7.3 用户数据报协议UDP
下表列出了各种应用程序和应用协议所使用的运输层 协议:
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7.3 用户数据报协议UDP
2. 用户数据报的格式 UDP用户数据报包括首部和数据两部分。首部只有8个 字节,分4个字段,每个字段2个字节。
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7.2 传输控制协议TCP
窗口值为600字节,每个报 文段为200字节。
超 时 时 间
800
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7.2 传输控制协议TCP—4.
TCP的流量控制和拥塞控制
(2)TCP的拥塞控制 TCP流量控制可以使接收端来得及接收。但是,仅 考虑到接收端的接收能力,也可能使网络负荷过重, 从而导致报文段的时延增大,主机不能及时收到确 认并重传更多的报文段,使网络拥塞加剧。——只 考虑了主机能力。 为了避免发生拥塞,主机应当降低发送速率。即发 送端的主机在发送数据时,既要考虑接收端的接收 能力,又要使网络不要发生拥塞。——网络能力 发送端的发送窗口上限值应取接收端根据接收能力 通知的窗口和发送端根据拥塞情况得出的拥塞窗口 的最小值,即:发送窗口的上限值 = min[接收端 通知窗口,拥塞窗口]。
接收方若收到有差错的报文段,则丢弃此报文段, 不发送否认信息,发方超时重发。
若收到重发的报文段,也将其丢弃,但要发回(或 捎带发回)确认信息。
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7.2 传输控制协议TCP
4. TCP的流量控制和拥塞控制
(1)TCP的流量控制
TCP 采用大小可变的滑动窗口进行流量控制。窗 口大小的单位为字节。在TCP 报文段首部的窗口 字段中,写入的数值是该报文段的发送方给接收 方设置的窗口数值。 在TCP连接建立时,发送窗口由双方商定。但在通 信过程中,接收端可根据自己的资源情况,随时 调整对方的发送窗口。正是由于发送端的发送窗 口由接收端的接收窗口确定,因此接收端的接收 窗口总是等于发送端的发送窗口。所以,一般只 使用发送窗口这个词汇。
服务器,拥 有熟知的端 口;Passive Open,处于 “听”状态 。
确认报文:SYN=1,ACK=1,SEQ=b 确认 序号为a+1,(消耗一个序号)
确认报文:ACK=1,SEQ=a+1 确认 序号为b+1,(不消耗序号)
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7.2 传输控制协议TCP—— 2.运输连接的建立与释放
第七章
因特网的运输层和应用层
丁 勇
合肥工业大学管理学院
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第7章
因特网的运输层和应用层

7.1 7.2 7.3 7.4 7.5
因特网运输层协议概述 传输控制协议TCP 用户数据报协议UDP 域名系统DNS 其它主要应用层协议 Telnet、FTP、电子邮件、WWW 7.6 网络管理
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7.1 因特网运输层协议概述-因特网运输层作用
(2)差错检测 在网际层,IP数据报首部的检验和字段,只检验首部 差错而不检查数据部分。因此,需要运输层对收到的 报文进行差错检测。 (3)改善IP层的服务质量 不同应用程序有不同的服务质量需求,而IP层仅提供 不可靠的无连接的数据报服务,因而需要运输层改善 网络的服务质量。 运输层提供面向连接TCP(可靠服务)和无连接UDP (尽力服务)两种不同的运输协议来弥补通信子网的 不足。
1. UDP的用途 2. UDP端口的实现 3. 用户数据报的格式
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7.3 用户数据报协议UDP
1. UDP的用途 UDP具有如下优点: 不需要建立连接,释放连接过程,因而减少了开 销和发送数据之前的时延。 UDP用户数据报首部只有8个字节,比TCP的20字节 的首部要短,开销要小。 UDP没有拥塞控制,虽然不能保证可靠交付,但主 机不需要维持具有许多参数的连接状态表。当网 络出现拥塞时,也不会使源主机的发送速率降低, 这对某些实时应用是非常重要的。例如IP电话、 实时视频会议。
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7.1 因特网运输层协议概述
3. 端口 端口是运输层服务访问点TSAP,UDP和TCP通过端口 与应用进程通信。端口是用来标识应用进程的。 (1) 端口的标识 端口号用16比特的地址来标识,可提供64k个端口号。 端口号只用来标识本计算机应用层中的各进程,仅具 有本地意义。 (2)端口号分类-两类 熟知端口:由ICANN负责分配的熟知端口,固定给 一些常用的应用程序使用,其数值一般为0~1023。 如:FTP:21;Telnet:23;DNS:53等。熟知端 口的端口号是TCP/IP体系公布的。 一般端口:随时用来分配给请求通信的客户进程。
TCP报文段格式
控制对方发 送的数据量 报文段中紧 急数据的最 后一个字节 的序号
TCP只规定 了最大报文 段长度 (MSS)一种 选项
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7.2 传输控制协议TCP
2. 运输连接的建立与释放 TCP是面向连接的协议,两个运输实体之间的通信需 要:运输连接的建立、数据传输和连接释放3个阶段。 (1)连接建立过程
请求运输连接(通过C/S方式,双方均要明确IP地
址和端口号);
运输层实体间协商参数(如最大报文长度、最大窗
口大小、服务质量等)和资源分配(缓存大小、连 接表中的项目等)。
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7.2 传输控制协议TCP—— 2.运输连接的建立与释放
通过C/S方 式建立连接
连接请求报文:SYN=1,ACK=0,SEQ=a (消耗一个序号)
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