第4章计算机网络及Internet传输层.ppt
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1、1,传输层功能,连接管理 流量控制 差错检测 对用户请求的响应 建立无连接或面向连接的通信 面向连接:会话建立、数据传输、会话拆除 无连接:不保证数据的有序到达,端口号,TCP,端口号,F T P,传输层,T E L N E T,D N S,S N M P,T F T P,S M T P,UDP,应用层,21,23,25,53,69,161,R I P,520,端口在进程之间的通信中所起的作用,端口就是运输层服务访问点 TSAP。端口的作用就是让应用层的各种应用进程都能将其数据通过端口向下交付给运输层,以及让运输层知道应当将其报文段中的数据向上通过端口交付给应用层相应的进程。所以, 端口是用来
2、标志应用层的进程。 在具有相同目的IP 地址的分组流中,可以复用多个应用进程所发送的 UDP 数据报或TCP报文段。目的端传输层根据端口号解复用到不同的应用进程。,应 用 层,运 输 层,网 络 层,TCP 报文段,UDP 用户数据报,发送方应用进程,TCP 复用,IP 复用,UDP 复用,TCP 报文段,UDP 用户数据报,接收方应用进程,端口,端口,TCP 分用,UDP 分用,IP 分用,4,三类端口,熟知端口,数值一般为 0-1023。 登记端口号,数值为1024-49151,为没有熟知端口号的应用程序使用的。使用这个范围的端口号必须在 IANA 登记,以防止重复。 客户端口号或短暂端口
3、号,数值为49152-65535,留给客户进程选择暂时使用。当服务器进程收到客户进程的报文时,就知道了客户进程所使用的动态端口号。通信结束后,这个端口号可供其他客户进程以后使用。,端口是一个16bit的地址,并用端口号进行标识。,5,插口(socket),TCP 使用“连接”(而不仅仅是“端口”)作为最基本的抽象,同时将 TCP 连接的端点称为插口(socket),或套接字、套接口。 插口和端口、IP 地址的关系是:,6,插口(socket)或套接字 插口包括IP地址和端口号(主机IP地址 , 端口号) ,共bit 在整个因特网中,运输层通信的一对插口必须是惟一的。 一个应用程序通过定义三部分
4、来产生一个套接字:主机IP地址、服务类型(面向连接的服务是TCP,无连接服务是UDP)、应用程序所用的端口,7,常用的熟知端口号,7 ECHO 回送 37 TIME 时间 42 NAMESERVER 主机名字服务器 53 DOMAIN 域名服务器 67 BOOTPS 启动协议服务 69 TFTP 简单文件传输 161 SNMP SNMP 网络监控 20 FTP-DATA 文件传输协议(数据连接) 21 FTP 文件传输协议(控制连接) 23 TELNET 远程登录终端 25 SMTP 简单邮件传送协议 43 NICNAME whois 程序 79 FINGER finger 程序 80 HTT
5、P WEB 服务 ,UDP 熟知 端口号,TCP 熟知 端口号,8,传输层举例,根据应用的不同,需要两种不同的运输协议。 面向连接的传输控制协议TCP(Transmission Control Protocol):提供可靠的,面向连接的运输服务,不提供广播和多播服务。传送数据单位: TCP报文段, 无连接的用户数据报协议UDP(User Datagram Protocol):不需要建立连接,不需要给出任何确认。传送数据单位:UDP数据报(提供无连接、不可靠的传输服务; 会出现分组丢失、重复、乱序;应用程序需要负责传输可靠性方面的所有工作;实时性好),9,使用TCP和UDP协议的各种应用和应用层
6、协议,10,传输控制协议TCP,TCP报文段的格式 TCP 的可靠性机制确认和重传 TCP的流量控制和拥塞控制机制 TCP的运输连接管理,11,超时,1) TCP 的可靠性机制确认和重传,TCP每发送一个报文段,就设置一次计时器。重传时间到而还没有收到确认,就重传这一报文段。重传时间略大于平均往返时延。,TCP 要求连接的接收端在正确收到数据以后,向源端发送肯定确认信息(ACK),TCP 首部,20 字节的 固定首部,目 的 端 口,数据 偏移,检 验 和,选 项 (长 度 可 变),源 端 口,序 号,紧 急 指 针,窗 口,确 认 号,保 留,F I N,32 位,S Y N,R S T,
7、P S H,A C K,U R G,位 0 8 16 24 31,填 充,TCP 数据部分,TCP 首部,TCP 报文段,IP 数据部分,IP 首部,发送在前,2)TCP 报文段的首部格式,TCP 首部,20 字节 固定 首部,目 的 端 口,数据 偏移,检 验 和,选 项 (长 度 可 变),源 端 口,序 号,紧 急 指 针,窗 口,确 认 号,保 留,F I N,S Y N,R S T,P S H,A C K,U R G,位 0 8 16 24 31,填 充,源端口和目的端口字段各占 2 字节。端口是运输层与应用层的服务接口。运输层的复用和分用功能都要通过端口才能实现。,TCP 首部,2
8、0 字节 固定 首部,目 的 端 口,数据 偏移,检 验 和,选 项 (长 度 可 变),源 端 口,序 号,紧 急 指 针,窗 口,确 认 号,保 留,F I N,S Y N,R S T,P S H,A C K,U R G,位 0 8 16 24 31,填 充,序号字段占 4 字节。TCP 连接中传送的数据流中的每一个字节都编上一个序号。序号字段的值则指的是本报文段所发送的数据的第一个字节的序号。,TCP 首部,20 字节 固定 首部,目 的 端 口,数据 偏移,检 验 和,选 项 (长 度 可 变),源 端 口,序 号,紧 急 指 针,窗 口,确 认 号,保 留,F I N,S Y N,R
9、 S T,P S H,A C K,U R G,位 0 8 16 24 31,填 充,确认号字段占 4 字节,是期望收到对方的下一个报文段的数据的第一个字节的序号。,TCP 首部,20 字节 固定 首部,目 的 端 口,数据 偏移,检 验 和,选 项 (长 度 可 变),源 端 口,序 号,紧 急 指 针,窗 口,确 认 号,保 留,F I N,S Y N,R S T,P S H,A C K,U R G,位 0 8 16 24 31,填 充,数据偏移(即首部长度)占 4 位,它指出 TCP 报文段的数据起始处距离 TCP 报文段的起始处有多远。“数据偏移”的单位是 32 位字(以 4 字节为计算
10、单位)。,TCP 首部,20 字节 固定 首部,目 的 端 口,数据 偏移,检 验 和,选 项 (长 度 可 变),源 端 口,序 号,紧 急 指 针,窗 口,确 认 号,保 留,F I N,S Y N,R S T,P S H,A C K,U R G,位 0 8 16 24 31,填 充,保留字段占 6 位,保留为今后使用,但目前应置为 0。,TCP 首部,20 字节 固定 首部,目 的 端 口,数据 偏移,检 验 和,选 项 (长 度 可 变),源 端 口,序 号,紧 急 指 针,窗 口,确 认 号,保 留,F I N,S Y N,R S T,P S H,A C K,U R G,位 0 8
11、16 24 31,填 充,紧急 URG 当 URG 1 时,表明紧急指针字段有效。它告诉系统此报文段中有紧急数据,应尽快传送(相当于高优先级的数据)。,TCP 首部,20 字节 固定 首部,目 的 端 口,数据 偏移,检 验 和,选 项 (长 度 可 变),源 端 口,序 号,紧 急 指 针,窗 口,确 认 号,保 留,F I N,S Y N,R S T,P S H,A C K,U R G,位 0 8 16 24 31,填 充,确认 ACK 只有当 ACK 1 时确认号字段才有效。当 ACK 0 时,确认号无效。,TCP 首部,20 字节 固定 首部,目 的 端 口,数据 偏移,检 验 和,选
12、 项 (长 度 可 变),源 端 口,序 号,紧 急 指 针,窗 口,确 认 号,保 留,F I N,S Y N,R S T,P S H,A C K,U R G,位 0 8 16 24 31,填 充,推送 PSH (PuSH) 接收 TCP 收到 PSH = 1 的报文段,就尽快地交付接收应用进程,而不再等到整个缓存都填满了后再向上交付。,TCP 首部,20 字节 固定 首部,目 的 端 口,数据 偏移,检 验 和,选 项 (长 度 可 变),源 端 口,序 号,紧 急 指 针,窗 口,确 认 号,保 留,F I N,S Y N,R S T,P S H,A C K,U R G,位 0 8 16
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