【计算机网络复习】第三章 传输层 2

UDP: 用户数据报协议

u 简单高效的传输层协议

u 提供“尽力而为(best effort)”服务

Ø UDP数据报可能丢失

Ø 接收的顺序可能与发送顺序不一致

u 无连接协议

Ø 在发送数据之前,发送端和接收端没有握手(handshaking )

Ø 每个UDP数据报都是独立的,和其他的数据报无关

u IP增强了:

Ø 多路复用/多路分解

【计算机网络复习】第三章 传输层 2_第1张图片【计算机网络复习】第三章 传输层 2_第2张图片

 

 

UDP的数据报格式

u 报头:固定为8字节

Ø 源端口号:16

Ø 目的端口号:16

Ø 数据报长度:16位,以字节为单位,报头+数据,最大长度65535字节

Ø 校验和:16

【计算机网络复习】第三章 传输层 2_第3张图片

校验和计算方法

u 将数据按16位一组来分组

u 各组对应位相加

u 最高位的进位累加到结果的最低位

u 对最终结果取反码

【计算机网络复习】第三章 传输层 2_第4张图片

伪报头只用于校验和的计算,不发送

TCP

u 面向连接

Ø 数据发送之前,发送端和接收端要握手(handshaking),建立逻辑连接,协商参数,如起始序号、窗口长度等

u 全双工数据传输(full duplex):

Ø 在一个连接之上,可以同时进行双向数据传输

u 端到端传输

Ø 1-1:单播(unicast)

【计算机网络复习】第三章 传输层 2_第5张图片

 

u 采用连续ARQ协议,流水线方式工作

Ø 发送窗口长度由流量控制拥塞控制算法决定

u 流量控制(Flow Control)

Ø 接收端可以限制发送端发送速度(发送窗口长度)

u 拥塞控制(Congestion Control)

Ø 根据网络状况,可以限制发送端的发送速度(发送窗口长度)

u 可靠、按序的字节流传输

Ø 窗口长度以字节为单位

【计算机网络复习】第三章 传输层 2_第6张图片

 

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控制字段

【计算机网络复习】第三章 传输层 2_第9张图片连接建立:三次握手

 

Ø 1步:TCP客户端发送SYN报文段连接请求

SYN=1

指定客户端的发送序号,无数据

Ø 2步:TCP服务器端返回SYN/ACK报文段连接响应

SYN=1 ACK=1

指定服务器端的发送序号,无数据

Ø 3步:TCP客户端回应ACK报文段连接确认

ACK=1

报文段内可能包含数据

【计算机网络复习】第三章 传输层 2_第10张图片

TCP的连接释放:4步释放

u 两个方向分别释放:半关闭连

u 第1步:主机1发送FIN报文段

u 第2步:主机2返回ACK报文段,主机1-2方向的连接被关闭,资源被释放

u 第3步:主机2发送FIN报文段

u 第4步:主机1返回ACK报文段,主机2-1方向的资源被释放,整个连接关闭

TCP的流量控制

u 流量控制的目的:防止发送方发送过快而导致接收方缓存溢出,造成数据丢失

 

u 基本方法:接收方反馈,限制发送方的发送数据量

Ø 报文段中“接收窗口”字段说明了接收方最多可以 接收的数据字节数

Ø 发送方在收到下一个ACK之前发送的数据总量不能超过接收窗口值

u 发送窗口与接收窗口

TCP的传输效率问题

MSS:最大报文段长度, 一个报文段中的最大数据长度,在建立连接时协商

Ø 通常受底层物理网络的限制,例如在以太网上MSS=1460字节

u 报文段中的数据量接近MSS,则传输效率高

u 某些应用每次发送的数据量较小

Ø 交互类应用,如Telnet,每次只发送1字节数据

Ø 传输效率低!

Clark算法:接收端策略

Ø 只在有较大缓存(至少为1/2 MSS)时,才发送窗口更新通知

提高传输效率

Ø Nagle算法:一次尽量发送较大的数据量

Ø Clark算法:只在有较大缓存时,才发送窗口更新通知

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