Internet核心原理與應(yīng)用技術(shù) 第10章 Internet傳輸層協(xié)議TCPUDP

《Internet核心原理與應(yīng)用技術(shù) 第10章 Internet傳輸層協(xié)議TCPUDP》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、第10章Internet傳輸層協(xié)議TCP/UDP可靠的數(shù)據(jù)傳輸控制協(xié)議10.1TCP的數(shù)據(jù)報(bào)格式10.2TCP連接建立的三次握手10.3TCP連接關(guān)閉的過程10.4TCP的累計(jì)重傳策略10.5TCP的擁塞控制10.6TCP的協(xié)議擴(kuò)充10.7用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議10.8圖10.1傳輸層協(xié)議TCP和UDP10.1可靠的數(shù)據(jù)傳輸控制協(xié)議TCP首先是由CERF和KAHN在[CK74]中提出的，在最初的體系結(jié)構(gòu)中TCP和IP是結(jié)合在一起的，后來才將這兩層分開。從理論上來說由于TCP只需要網(wǎng)絡(luò)層提供最簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)包傳遞服務(wù)，因此TCP可以運(yùn)行在網(wǎng)絡(luò)層之上的任何層次

2、里，但通常TCP還是運(yùn)行在IP之上的。表10.1常用的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的端口號(hào)應(yīng)用程序FTPTELNETSMTPDNSTFTPHTTPSNMPSNMP（TRAP）默認(rèn)端口21232553698016116210.1.1TCP可靠傳輸　　　　　　　控制機(jī)制TCP是可靠傳輸協(xié)議，但是它是建立在不保證可靠性的IP數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)之上的。10.1.2TCP滑動(dòng)窗口　　　　　　　控制機(jī)制滑動(dòng)窗口的主要作用如下。（1）源進(jìn)程在接受ACK前發(fā)送多少數(shù)據(jù)報(bào)文。（2）目標(biāo)進(jìn)程限制源進(jìn)程發(fā)送數(shù)據(jù)的總量，以保證有足夠的緩沖空間來容納數(shù)據(jù)。圖10.2滑動(dòng)窗口機(jī)制（3）窗口外

3、左邊的字節(jié)已被發(fā)送，而且已經(jīng)收到確認(rèn)。（4）窗口內(nèi)的字節(jié)可以發(fā)送或者已經(jīng)被發(fā)送，但未收到確認(rèn)。（5）窗口外右邊的字節(jié)不能夠被發(fā)送。圖10.3滑動(dòng)窗口舉例10.2TCP的數(shù)據(jù)報(bào)格式圖10.4TCP數(shù)據(jù)報(bào)格式10.3TCP連接建立的三次握手在連接建立過程中要解決以下3個(gè)問題。（1）要使每一方能夠確知對(duì)方的存在。（2）要允許雙方協(xié)商一些參數(shù)，例如：最大報(bào)文段長(zhǎng)度、最大窗口大小和服務(wù)質(zhì)量等。（3）能夠?qū)鬏攲?shí)體資源，如緩存大小、連接表中的項(xiàng)目等進(jìn)行分配。圖10.5用三次握手建立TCP連接10.4TCP連接關(guān)閉的過程圖10.6TCP連接釋放的過程10.5

4、TCP的累計(jì)重傳策略10.5.1TCP的累計(jì)確認(rèn)重傳機(jī)制10.5.2TCP的累計(jì)超時(shí)值的　　　　　　　　　確定SRTT=α×SRTT+(1?α)×RTT(來回傳輸時(shí)間)RTO=?×SRTT10.6TCP的擁塞控制10.6.1TCP擁塞控制算法TCP用于擁塞控制的參數(shù)主要如下。（1）擁塞窗口（cwnd）（2）接收端窗口（receiverwindow，rwnd）（3）發(fā)送窗口（win）（4）慢啟動(dòng)門限值（ssthresh）（5）來回傳輸時(shí)間（RTT）（6）超時(shí)重傳時(shí)間（RTO）（7）快速重傳門限值（tcprexmtthresh）10.6.2慢啟動(dòng)

5、和擁塞避免算法發(fā)送窗口的上限值=Min[rwnd，cwnd]10.6.3快重傳和快恢復(fù)算法快速重傳是當(dāng)TCP源端收到到3個(gè)相同的ACK副本時(shí)，即認(rèn)為有數(shù)據(jù)包丟失，則源端重傳丟失的數(shù)據(jù)包，而不必等待RTO超時(shí)。同時(shí)將ssthresh設(shè)置為當(dāng)前cwnd值的一半，并且將cwnd減為原先的一半。下面結(jié)合一個(gè)例子來說明快重傳的工作原理。10.7TCP的協(xié)議擴(kuò)充為了與現(xiàn)有的TCP實(shí)現(xiàn)兼容，TCP功能的擴(kuò)充都是通過定義新的TCP選項(xiàng)來實(shí)現(xiàn)的。1．窗口比例因子選項(xiàng)圖10.7窗口比例因子選項(xiàng)2．負(fù)確認(rèn)選項(xiàng)圖10.8負(fù)確認(rèn)選項(xiàng)10.8用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議10.8.1UD

6、P概述用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（UDP）提供端到端、無連接的，不保證可靠性的數(shù)據(jù)報(bào)傳輸服務(wù)，它允許網(wǎng)上主機(jī)應(yīng)用程序之間傳遞數(shù)據(jù)。（1）發(fā)送數(shù)據(jù)之前不需要建立連接（當(dāng)然發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束時(shí)也沒有連接需要釋放），因此減少了開銷和發(fā)送數(shù)據(jù)之前的時(shí)延。（2）UDP不使用擁塞控制，也不保證可靠交付，因此主機(jī)不需要維持具有許多參數(shù)的、復(fù)雜的連接狀態(tài)表。（3）UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)只有8個(gè)字節(jié)的頭部開銷，比TCP的20個(gè)字節(jié)的頭部要短。（4）由于UDP沒有擁塞控制，因此網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的擁塞不會(huì)使源主機(jī)的發(fā)送速率降低。表10.2使用UDP和TCP的各種應(yīng)用和應(yīng)用層協(xié)議應(yīng)用應(yīng)用層協(xié)議傳輸層

7、協(xié)議名字轉(zhuǎn)換DNSUDP文件傳送TFTPUDP路由選擇協(xié)議RIPUDPIP地址配置BOOTP，DHCPUDP網(wǎng)絡(luò)管理SNMPUDP遠(yuǎn)程文件服務(wù)器NFSUDPIP電話專用協(xié)議UDP流式多媒體通信專用協(xié)議UDP多播IGMPUDP電子郵件SMTPTCP遠(yuǎn)程終端接入TelnetTCP萬維網(wǎng)HTTPTCP文件傳送FTPTCP圖10.9UDP中的隊(duì)列10.8.2UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)的　　　　　　　　頭部格式圖10.10UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)的報(bào)文格式