ComputerNetworkTechnology計算機網絡技術第3版第6章傳輸層第6章傳輸層知識目標理解端到端的概念、面向連接服務和無連接服務掌握端口的概念及常用的端口掌握TCP及其工作原理了解基于UDP的一些應用層協議技能目標學會固定端口和動態端口的分配使用能夠由傳輸層TCP、UDP及端口情況判斷計算機網絡工作異常狀態素質目標具備獨立思考、探索知識的能力培養團隊協同合作和奉獻精神

6.1傳輸層簡介

傳輸層包括兩個協議TCP與UDP，提供了端到端的傳輸服務。6.1傳輸層簡介

6.1.1問題的提出傳輸層是OSI參考模型的第4層，其下一層是IP層。

在網絡層提供主機間通信服務基礎上，為應用進程之間提供可靠數據通信服務。接收上層協議的數據，并以IP包可以接受的格式進行“封裝”工作。通過IP層提供的服務進行數據的傳送和回應的確認，以及處理數據流的錯誤檢測、組裝和控制。

6.1.2傳輸層的兩個協議

TCP/IP傳輸層有兩個協議：TCP和UDP1．TCP協議

TCP（TransferControlProtocol，傳輸控制協議）提供面向連接、全雙工、可靠傳輸服務。主要特點：（1）面向連接（采用虛電路技術）的服務，需要建立/釋放鏈接。（2）全雙工字符流通信。（3）支持報文分組。（4）提供包的差錯控制、順序控制、應答與重傳機制。（5）提供流量控制。（6）保證發送方不會“淹沒”接收方。（7）提供報文擁塞控制。（8）保證發送方不會“淹沒”網絡中的路由器。6.1.2傳輸層的兩個協議

2．UDP協議

UDP（UserDatagramProtocol，用戶數據報協議）一個無連接(Connectionless)、非可靠傳輸服務，只提供一種基本、低延遲的數據報通信。主要特點：（1）沒有確認機制來保證數據是否正確的被接收。（2）不需要重傳遺失的數據。（3）數據的接收可不必按順序進行。（4）沒有控制數據流速度的機制。（5）適合訊息量較大、時效性大于可靠性的傳輸。

6.1.3傳輸層的主要任務

傳輸層是通信子網和資源子網的接口和橋梁，起到承上啟下的作用。1.連接管理，提供建立、維護拆除傳輸層的連接。2.流量控制，差錯檢測，提供端到端的錯誤恢復和流控制。3.對用戶請求的響應，向會話層提供獨立于網絡層的傳送服務和可靠的透明數據傳送。

6.2傳輸層端口

6.2.1什么是端口端口不是指物理意義上的端口，特指TCP/IP中的端口，是邏輯意義上的端口。TCP與UDP都是使用與應用層接口處的端口與上層的應用進程進行通信。端口是通過端口號來標記的，范圍是0～65535。在TCP/IP中每個需要通信的應用程序分配一個通信端口。TCP/IP中的端口6.2.2端口的種類端口號分為兩類：常用的熟知端口、動態端口。常用的應用層程序固定使用的熟知端口，范圍0-1023。動態端口（dynamicports），其范圍是1024～65535，一般不固定分配某種服務，而是動態分配。6.3傳輸控制協議

傳輸控制協議提供面向連接的、全雙工的、可靠的傳輸服務,TCP協議傳輸的協議數據單元稱為TCP報文段。6.3傳輸控制協議

6.3.1TCP報文段的首部格式6.3傳輸控制協議6.3.2建立連接第一次握手：客戶端的TCP向服務器端的TCP發出連接請求段，其首部中的同步比特SYN應置“1”，同時選定序號x即SEQ=x，表明在后續傳送的數據第一個數據字節的序號是x。第二次握手：服務器端的TCP收到連接請求段后，如同意，則發回確認，同步SYN置1，其確認號為x+1即ACK=x+1，同時也為自己選擇一個序號y。第三次握手：客戶端收到此段后，還要向服務器端給出確認，其確認號為y+1即ACK=y+1。三次握手建立連接6.3傳輸控制協議6.3.3釋放連接第一次握手：將發往服務器端的段首部終止比特FIN置“1”第二次握手：服務器端的TCP收到釋放連接通知后即發出確認，其序號為x+1，同時通知高層應用進程。第三次握手：在服務器端向客戶端發送信息結束后，其應用進程就通知TCP釋放連接，服務器端發出的連接釋放段必須將終止比特FIN置“1”第四次握手：客戶端必須對收到的段發出確認，給出ACK=y+1，從而釋放由服務器端方向的連接。釋放連接的四次握手6.3傳輸控制協議6.3.4滑動窗口TCP采用大小可變的滑動窗口進行流量控制,在TCP段首部的窗口字段寫入的數值就是當前給對方設置的發送窗口數值的上限。6.3傳輸控制協議6.3.5

流量控制與擁塞控制1.流量控制面向連接的通信會話做到以下幾點：（1）根據所傳送數據段的接受情況，對發送方做出確認。（2）重傳沒有收到確認的數據段。（3）對數據段進行排序，得到正確的數據。（4）維持可管理的數據流量，避免擁塞、超載和數據丟失。6.3傳輸控制協議6.3.5

流量控制與擁塞控制2.擁塞控制擁塞控制與流量控制有密切關系。區別在于：擁塞控制是網絡能夠承受現有的網絡負荷，是一個全局變量。流量控制往往只是指點對點之間對通信量的控制。6.4用戶數據報協議用戶數據報是一種自帶尋址信息，從發送端走到接收端的數據集。用戶數據報協議提供一種基本的、低延遲的被稱為數據報的通信。

6.4.1UDP的首部格式UDP比較簡單，只負責盡力地轉發數據報。6.4用戶數據報協議6.4.1用戶數據報UDP的首部格式基于TCP與UDP的常用的應用協議6.4用戶數據報協議6.4.2UDP和TCP的區別實現信息的可靠傳遞方面不同。數據傳送的保證機制不同。數據發送和接收順序確保機制不同。6.4.3UDP的應用根據UDP和TCP不同的特點和應用環境，兩種傳輸協議都將在網絡世界中發揮各自更加重要的作用。UDP具有TCP所望塵莫及的速度優勢。應用于：視頻電話會議系統、直播等。本章小結傳輸層是OSI參考模型的第四層，為上一層提供了端到端的可靠的信息傳遞。傳輸層主要功能有連接管理、流量控制、差錯檢測、對用戶請求的響應。傳輸服務有兩種類型：TCP提供面向連接的服務、UDP提供無連接的服務。端口有兩種：熟知端口和動態端口，傳輸層通過端口號來區別應用層的服務。TCP提供面向連