【计算机网络复习】第三章 传输层 2

UDP: 用户数据报协议

u 简单高效的传输层协议

u 提供“尽力而为(best effort)”服务

Ø UDP数据报可能丢失

Ø 接收的顺序可能与发送顺序不一致

u 无连接协议

Ø 在发送数据之前，发送端和接收端没有握手(handshaking )

Ø 每个UDP数据报都是独立的，和其他的数据报无关

u 比IP增强了：

Ø 多路复用/多路分解

 

 

UDP的数据报格式

u 报头：固定为8字节

Ø 源端口号：16位

Ø 目的端口号：16位

Ø 数据报长度：16位，以字节为单位，报头+数据，最大长度65535字节

Ø 校验和：16位

校验和计算方法

u 将数据按16位一组来分组

u 各组对应位相加

u 最高位的进位累加到结果的最低位

u 对最终结果取反码

伪报头：只用于校验和的计算，不发送

TCP

u 面向连接

Ø 数据发送之前，发送端和接收端要握手(handshaking)，建立逻辑连接，协商参数，如起始序号、窗口长度等

u 全双工数据传输(full duplex):

Ø 在一个连接之上，可以同时进行双向数据传输

u 端到端传输

Ø 1-1：单播(unicast)

 

u 采用连续ARQ协议，流水线方式工作

Ø 发送窗口长度由流量控制和拥塞控制算法决定

u 流量控制(Flow Control)

Ø 接收端可以限制发送端发送速度（发送窗口长度）

u 拥塞控制(Congestion Control)

Ø 根据网络状况，可以限制发送端的发送速度（发送窗口长度）

u 可靠、按序的字节流传输

Ø 窗口长度以字节为单位

 

 

 

控制字段

连接建立：三次握手

 

Ø 第1步：TCP客户端发送SYN报文段（连接请求）

— SYN位=1

— 指定客户端的发送序号，无数据

Ø 第2步：TCP服务器端返回SYN/ACK报文段（连接响应）

— SYN位=1 ACK位=1

— 指定服务器端的发送序号，无数据

Ø 第3步：TCP客户端回应ACK报文段（连接确认）

— ACK位=1

— 报文段内可能包含数据

TCP的连接释放：4步释放

u 两个方向分别释放：半关闭连接

u 第1步：主机1发送FIN报文段

u 第2步：主机2返回ACK报文段，主机1-2方向的连接被关闭，资源被释放

u 第3步：主机2发送FIN报文段

u 第4步：主机1返回ACK报文段，主机2-1方向的资源被释放，整个连接关闭

TCP的流量控制

u 流量控制的目的：防止发送方发送过快而导致接收方缓存溢出，造成数据丢失

 

u 基本方法：接收方反馈，限制发送方的发送数据量

Ø 报文段中“接收窗口”字段说明了接收方最多可以 接收的数据字节数

Ø 发送方在收到下一个ACK之前发送的数据总量不能超过接收窗口值

u 发送窗口与接收窗口

TCP的传输效率问题

MSS：最大报文段长度， 一个报文段中的最大数据长度，在建立连接时协商

Ø 通常受底层物理网络的限制，例如在以太网上MSS=1460字节

u 报文段中的数据量接近MSS，则传输效率高

u 某些应用每次发送的数据量较小

Ø 交互类应用，如Telnet，每次只发送1字节数据

Ø 传输效率低！

Clark算法：接收端策略

Ø 只在有较大缓存（至少为1/2 MSS）时，才发送窗口更新通知

提高传输效率

Ø Nagle算法：一次尽量发送较大的数据量

Ø Clark算法：只在有较大缓存时，才发送窗口更新通知