计算机网络第五章——运输层
作者：互联网
进程之间的通信
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运输层通信的端点：主机中的进程
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复用和分用：省略
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运输层的两个主要协议：传输控制协议TCP和用户数据报协议UDP
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运输层的端口：
| 服务器端口范围 | 0~1023 |
|---|---|
| 客户端端口范围 | 49152~65535 |
- 常用端口号
| 应用程序 | FTP | TELNET | SMTP | DNS | TFTP | HTTP | SNMP(trap) | HTTPS |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 熟知端口号 | 21 | 23 | 25 | 53 | 69 | 80 | 161 | 162 |
用户数据报协议UDP
- UDP是无连接的，尽最大努力交付，面向报文，没有拥塞控制，支持一对一、一对多、多对一、多对多交互通信，首部开销小
传输控制协议TCP
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特点：TCP是面向连接的、可靠交付、全双工通信、面向字节流
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停止等待协议
优点是简单，缺点是信道利用率太低 -
信道利用率
U = TD/（TD + RTT + TA）
TD是A发送分组需要的时间，等于分组长度/数据率
TA是B发送确认分组需要的时间
- 连续ARQ协议
| 通常A最终总是可以收到对所有发出的分组的确认 |
|---|
| 使用上述的确认和重传机制，我们就可以在不可靠传输网络上实现可靠通信 |
TCP报文段的首部格式
源和目的端口：各占2个字节，分别写入源端口和目的端口。
序号：本报文段发送的数据的第一个字节的序号。
确认号：是“确认报文”中期望收到对方下一个报文的第一个数据字节的序号。
确认 ACK：发送方在一定时间内没有收到服务端的ACK确认包后，就会重新发送TCP数据包。发送方收到了
ACK，表明接收方已经接收到数据，保证了数据的可靠达到。
同步 SYN：该标志仅在三次握手建立TCP连接时有效。它提示TCP连接的服务端检查序列编号，该序列编号为TCP连接初始端(一般是客户端)的初始序列编号。
窗口：指明现在允许对方发送的数据量，因为接收方的缓存是有限的。窗口值是动态变化的。
可靠传输的实现
- 以字节为单位的滑动窗口
- A的发送窗口并不总是和B的接收窗口一样大
- TCP标准没有规定对不按序列到达的数据应如何处理，通常是先临时存放在接收窗口中，等到字节流中所缺少的字节收到后，再按序交付上层的应用进程。
- TCP要求接收方必须有累计确认的功能，这样可以减小传输开销
- 超时重传时间的选择：重要的公式计算在225页
TCP的流量控制
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利用滑动窗口实现流量控制
例题：
主机A和主机B建立TCP连接后，A准备向B发送的数据如下表所示：
发送窗口的初始值为400，每个报文段的长度为100字节，数据报文段序号的初始值为seq=301，请分析
| 301 400 | 401 500 | 501 600 | 601 700 | 701 800 | 801 900 | 901 1000 |
|---|
(1) A发送完seq=301的数据后未收到B发来的任何确认信息，请给出当前发送窗口的范围，并给出其中发送已确认，已发送未确认，可发送还未发送，不允许发送的字节范围
| 发送窗口的范围301~700 | 发送已经确认 |
|---|---|
| 已发送未确认：301~400 | 可发送还未发送：401~700 |
| 不允许发送：701~1000 |
(2) A发送完seq=601的数据后收到B发来的ACK=1，ack=501，rwnd=300的报文。请给出当前发送窗口的范围，并给出其中发送已确认，已发送未确认，可发送还未确认，不允许发送的字节范围
| 发送窗口的范围501~800 | |
|---|---|
| 发送已确认：301~500 | 可发送还未发送：501~700 |
| 不允许发送：701~800 | 不允许发送：801~1000 |
TCP的拥塞控制
| 防止过多的数据注入网中，使网络中的路由器或链路过载 |
|---|
| 重传并不会缓解网络的拥塞，反而会加剧网络的拥塞 |
| 拥塞控制是一个全局性的过程，涉及到所有的主机、所有的路由器，以及与降低网络传输性能有关的所有因素 |
- 拥塞控制方法：232页
三次握手
四次握手
标签：运输,发送窗口,字节,报文,确认,TCP,发送,计算机网络,第五章 来源： https://blog.csdn.net/kedacpu/article/details/106796339