计算机网络-传输层
协议回顾
两个协议应用场景
TCP 分段 编号 流量控制 建立会话
UDP 一个数据包就能完成数据通信 不建立会话
举例：
QQ聊天：UDP
QQ传文件：TCP【完整的文件传输】
一个应用在传输层应用不同的协议
传输层和应用层之间关系
HTTP（web网站）= TCP+80端口
HTTPS=TCP+443端口
ftp = tcp+21端口
smtp=tcp+25端口
POP3=tcp+110端口
rdp（远程桌面）=tcp+3389端口
共享文件夹=tcp+445端口
SQL Server = tcp+1433端口
dns=udp+53/tcp+53端口
应用层协议和服务的关系
服务运行后在tcp或udp的某个端口侦听客户端请求。
用端口来定位服务，IP地址来定位计算机
web、ftp、pop3、smtp
服务更改端口，增加服务器安全
比如将3389远程桌面改为4000，访问者不知道4000提供的是什么服务。增加了安全。
比如网站是80端口，默认IP地址后加：80,如果访问别的端口访问不通。如果修改了服务端口为801，就要访问801，80就不通了。
windows防火墙作用
- 防火墙可以将所有端口关闭。屏蔽外部访问我自己，但是出去的流量还可以回来。
- 能出不能进
- 不能防灰鸽子木马程序
TCPIP筛选实现服务器安全
网络安全：关闭所有无用的端口，例如：ftp、rdp。。。只留web服务80端口。
IPSec严格控制网络流量
指引
- 运输层功能
- 传输层协议UDP和TCP
- TCP可靠传输的实现
- TCP流量控制
- TCP的拥塞控制
- TCP的运输连接管理
1. 传输层协议UDP和TCP
运输协议数据单元：transpot protocol data unit
TCP传输的协议数据单元是 TCP报文段（segment）
UDP传输的协议数据单元是 UDP报文或用户数据报
常用端口
比如IE浏览器。访问不用的网站对方端口都是80，但是本地端口都是不同的。可能出现访问一个网站出现多个本地会话，比如视频图片在搜狐的服务器地址不同，每个都要建立会话。
用户协议UDP
面向报文的UDP，发送方UDP对应用程序交下来的报文，在添加首部后，就向下交付IP层。
UDP对应用层交下来的报文，既不会合并也不会拆分，而是保留报文边界。
网络层加IP地址（目标地址源地址），传输层加端口号（目标端口源端口）
TCP概述
- 全双工：通过反馈知道信息传输质量。哪怕下载文件，也要提供给服务器下载状态。
- 如图面向字节流
- TCP连接的不是主机，不是主机的IP地址，不是进程。而是套接字。端口拼接IP地址构成了套接字。
TCP特点：
分段、编号【传输比较大，一次传不完】
流量控制【流量过大客户端处理不过来，客户端回信给服务端慢点，等处理完再继续发】
拥塞控制【避免网络堵住，否则会各种丢包】
稳定传输【建立会话】
2. TCP如何实现可靠传输
工作原理：停止等待协议
a就是三次握手
b默认如果包没回来，会重传，超时时间大于RTT（包往返时间）时间。
a是M1的确认信号丢失了，当重传M1时，B会丢弃重复的M1
b是当M1的确认信号迟到了，隔了很久才回传给A，此时A以为超时又发送M1，B收到两次M1，丢弃重复的M1，回传确认信号。最后A收到迟到了的第一次发送M1的确认信号什么都不做。
可靠通信的实现
确认和重传机制，就可以实现不可靠的传输网络上实现可靠的通信。
自动重传请求（ARQ）
自动进行的，接收方不需要请求发送方重传某个出错的分组
信道利用率
增加信道利用率：流水线传输
不间断的传送数据
滑动窗口
发送方维持发送窗口数量（比如发送窗口是5）
以字节为单位的滑动窗口技术
滑动窗口如何工作的？
- 接收窗口大小决定发送窗口
- B发送给A接收到的信号ACK，（ACK=已经接收到的信号+1），A的ACK之前的数据就可以删除了。否则未接收到信号要保留。
- 随着数据接收，滑动窗口要向右移动。
超时重传时间选择
tcp每发送一个报文段，就对这个报文段设置一次计时器，只要计时器设置的重传时间到，但还没收到确认，就要重传这一报文。
略大于加权平均往返时间RTTs
2. TCP流量控制
TCP报文段的首部格式
首部20字节
端口占4字节，源端口2字节（16位）目的端口2字节（16位）
序号 ，是根据应用程序中的数据来定位的
确认号，告诉发送者下次该发第几个字节了
数据偏移量，表示首部有多长，是否包含选项，不包含选项的话，偏移量就是20个字节。首部最长60个字节。选项最多40个字节。
保留：二进制无用
URG:是否紧急 1-加塞不排队
ACK：0-确认号无效
SYN：同步
pSH：
RST：
窗口大小：
TCP缓存大小
发送方缓存
接收方缓存
选项部分：
MSS：支持的最大数据报长度
3. TCP拥塞控制
指的是全部计算机，任何一台计算机发送出现丢失情况，都要控制传输，避免拥堵，把网搞塌。
作用曲线
理想拥塞：增加到一定程度稳定
无拥塞：超过一定程度，由于无法处理更多的请求，反而处理能力下降。
慢开始：第一次1个，第二次2个，第三次4个，第四次8个。
慢开始和拥塞避免算法举例
前期试探连接，以指数规模增长。到达慢开始门限以后，线性加法增大，避免拥塞。
快速重传：发生错误，立马处理
快速恢复
4. TCP传输连接管理
三个阶段：建立连接、数据传送、连接释放
建立连接的方式都是采用cs方式（客户端、服务器）
为什么要第三次握手：
假如A发了一个请求很远（长请求），很久都没响应。
这时候又发了一个请求（短请求），很快得到了相应。
后来B收到A发过来的响应，进行回传
由于A已经收到过响应了（短请求），不会处理B的请求
B就一直收不到A的响应，所以造成了资源的浪费。
前两步是同步信息包含sync
最后一步不包含sync
第一次发送后A变为sync-sent
B收到后变为sync-rc
A收到B后变为establish
B收到A后变为establish
都变为establish后可以进行数据通信了
应用场景举例：
连接释放
释放状态：
举例：
