計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件：3_7_2 傳輸層的基本協(xié)議

1、第七章 傳輸層第二節(jié) 傳輸層的基本協(xié)議一、傳輸層協(xié)議的類型與特點(diǎn)TCPUDPIP應(yīng)用層與各種網(wǎng)絡(luò)接口傳輸層TCP/IP 的傳輸層有兩個(gè)不同的協(xié)議：(1) 用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議 UDP (User Datagram Protocol)(2) 傳輸控制協(xié)議 TCP (Transmission Control Protocol)TCP與UDP協(xié)議的比較TCP協(xié)議是一種面向連接、面向字節(jié)流、可靠的傳輸協(xié)議，提供了確認(rèn)、業(yè)務(wù)流管理、擁塞控制與丟失重傳功能。UDP協(xié)議簡(jiǎn)單，只關(guān)注數(shù)據(jù)交付和提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?。特?描述TCPUDP一般描述允許應(yīng)用程序可靠地發(fā)送數(shù)據(jù)，功能齊全簡(jiǎn)單、高速，只負(fù)責(zé)將應(yīng)用層與網(wǎng)絡(luò)層銜接

2、起來(lái)面向連接或無(wú)連接面向連接，在TPDU傳輸之前需要建立TCP連接無(wú)連接，在TPDU傳輸之前不需要建立UDP連接特征/描述TCPUDP與應(yīng)用層的數(shù)據(jù)接口基于字節(jié)流，應(yīng)用層不需要規(guī)定特定的數(shù)據(jù)格式基于報(bào)文，應(yīng)用層需要將數(shù)據(jù)分成包來(lái)傳送可靠性與確認(rèn)可靠報(bào)文傳輸，對(duì)所有的數(shù)據(jù)均要確認(rèn)不可靠，不需要對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)確認(rèn)，盡力而為地交付重傳自動(dòng)重傳丟失的數(shù)據(jù)不負(fù)責(zé)檢查是否丟失數(shù)據(jù)和重傳開(kāi)銷低，但高于UDP很低傳輸速率高，但低于UDP很高適用數(shù)據(jù)量從少量到幾個(gè)GB的數(shù)據(jù)從少量到幾百個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)適用的應(yīng)用類型對(duì)數(shù)據(jù)傳輸可靠性要求較高的應(yīng)用，例如文件與報(bào)文傳輸發(fā)送數(shù)量比較少、對(duì)數(shù)據(jù)傳輸可靠性要求較低的應(yīng)用，例如I

3、P電話、視頻會(huì)議、多播與廣播TCP、UDP協(xié)議與應(yīng)用層協(xié)議的關(guān)系二、用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDPUDP協(xié)議的主要特點(diǎn)：UDP是一種無(wú)連接的、不可靠的傳輸層協(xié)議；UDP是一種面向報(bào)文的傳輸層協(xié)議。只添加UDP協(xié)議頭部，既不合并也不拆分。UDP報(bào)文格式UDP報(bào)文有固定8字節(jié)的報(bào)頭。UDP報(bào)頭主要字段：(1) 端口號(hào)端口號(hào)字段包括源端口號(hào)和目的端口號(hào)；端口號(hào)字段長(zhǎng)度為16位（2個(gè)字節(jié)）；源端口號(hào)表示發(fā)送端進(jìn)程端口號(hào)；目的端口號(hào)表示接收端進(jìn)程端口號(hào)；(2) 長(zhǎng)度長(zhǎng)度字段的長(zhǎng)度也是16位（2字節(jié)），它定義了包括報(bào)頭在內(nèi)的用戶數(shù)據(jù)報(bào)的總長(zhǎng)度；用戶數(shù)據(jù)報(bào)的長(zhǎng)度最大為65535字節(jié)，最小是8字節(jié)；如果長(zhǎng)度字段是8字節(jié)

4、，那么說(shuō)明該用戶數(shù)據(jù)報(bào)只有報(bào)頭，而沒(méi)有數(shù)據(jù)。(3) 校驗(yàn)和UDP校驗(yàn)和字段是可選項(xiàng)；UDP校驗(yàn)和用來(lái)檢驗(yàn)整個(gè)用戶數(shù)據(jù)報(bào)（包括報(bào)頭）在傳輸中是否出現(xiàn)差錯(cuò)；UDP校驗(yàn)和包括三個(gè)部分：偽報(bào)頭（pseudo header）、UDP報(bào)頭與應(yīng)用層數(shù)據(jù)。偽報(bào)頭源端口目的端口長(zhǎng) 度檢驗(yàn)和數(shù) 據(jù)報(bào)頭UDP長(zhǎng)度源 IP 地址目的 IP 地址017IP 數(shù)據(jù)報(bào)字節(jié)44112122222字節(jié)發(fā)送在前數(shù) 據(jù)報(bào)頭UDP 用戶數(shù)據(jù)報(bào)UDP校驗(yàn)和的基本概念與計(jì)算示例UDP校驗(yàn)和校驗(yàn)的偽報(bào)頭與報(bào)頭的結(jié)構(gòu)UDP協(xié)議適用的范圍確定應(yīng)用程序在傳輸層是否采用UDP協(xié)議的原則：系統(tǒng)對(duì)性能的要求高于對(duì)數(shù)據(jù)完整性的要求；網(wǎng)絡(luò)多媒體應(yīng)用需要“

5、簡(jiǎn)短快捷”的數(shù)據(jù)交換；需要多播和廣播的應(yīng)用；三、TCP協(xié)議TCP協(xié)議的主要特點(diǎn)1. 支持面向連接的傳輸服務(wù)應(yīng)用程序在使用TCP傳送數(shù)據(jù)之前，必須在源進(jìn)程端口與目的進(jìn)程端口之間建立一條傳輸連接；每個(gè)TCP連接唯一地用雙方端口號(hào)來(lái)標(biāo)識(shí)；每個(gè)TCP連接為通信雙方的一次進(jìn)程通信提供服務(wù)。2. 支持字節(jié)流的傳輸流（stream）相當(dāng)于一個(gè)管道，從一端放入什么內(nèi)容，從另一端可以照原樣取出什么內(nèi)容，它描述了一個(gè)不出現(xiàn)丟失、重復(fù)和亂序的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程；TCP在傳輸過(guò)程中將應(yīng)用程序提交的數(shù)據(jù)看成是一連串的、無(wú)結(jié)構(gòu)的字節(jié)流；應(yīng)用程序發(fā)送字節(jié)流字節(jié)打包成TCP報(bào)文報(bào)文封裝成IP分組發(fā)送緩存接收的IP分組從IP分組中提

6、取TCP報(bào)文從TCP報(bào)文中拆分出字節(jié)接收緩存3. 支持全雙工服務(wù)TCP允許通信雙方的應(yīng)用程序在任何時(shí)候都可以發(fā)送數(shù)據(jù)；通信的雙方都設(shè)置有發(fā)送和接收緩沖區(qū)；應(yīng)用程序?qū)⒁l(fā)送的數(shù)據(jù)字節(jié)提交給發(fā)送緩沖區(qū)，數(shù)據(jù)字節(jié)的實(shí)際發(fā)送過(guò)程由TCP協(xié)議來(lái)控制；接收端接收到數(shù)據(jù)字節(jié)之后也存放到接收緩沖區(qū)，高層應(yīng)用程序在合適的時(shí)間到緩沖區(qū)中讀取數(shù)據(jù)。4. 支持同時(shí)建立多個(gè)并發(fā)的TCP連接根據(jù)應(yīng)用程序的需要，TCP協(xié)議支持一個(gè)服務(wù)器與多個(gè)客戶端同時(shí)建立多個(gè)TCP連接；也支持一個(gè)客戶端與多個(gè)服務(wù)器同時(shí)建立多個(gè)TCP連接；多個(gè)并發(fā)的TCP連接舉例client:1500,5:21客戶主機(jī): 連接請(qǐng)求5:21client:15

7、00,5:21客戶主機(jī): 建立連接child2child1server*.21,*.*5:20:15005:20:1500forkfork 5. 支持可靠傳輸服務(wù)TCP是一種可靠的傳輸服務(wù)協(xié)議，它使用確認(rèn)機(jī)制檢查數(shù)據(jù)是否安全和完整地到達(dá)，并且提供擁塞控制功能；TCP支持可靠數(shù)據(jù)通信的關(guān)鍵是對(duì)發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行跟蹤、確認(rèn)與重傳；傳輸層傳輸?shù)目煽啃允墙⒃冢ú豢煽康模┚W(wǎng)絡(luò)層基礎(chǔ)上，同時(shí)也就會(huì)受到它們的限制。習(xí)題4 以下關(guān)于傳輸層協(xié)議與應(yīng)用層協(xié)議關(guān)系的描述中錯(cuò)誤的是（ ）TELNET、SMTP、FTP、HTTP等應(yīng)用層協(xié)議使用TCPDNS協(xié)議既可以使用TCP協(xié)議，也可以使用UDP協(xié)議SNMP依賴于

8、TCP協(xié)議P2P會(huì)話類應(yīng)用使用UDP協(xié)議5 以下關(guān)于TCP協(xié)議主要特點(diǎn)的描述中錯(cuò)誤的是（ ）A. 面向連接B. 提供身份認(rèn)證C. 面向字節(jié)流D. 支持全雙工C選擇B6 以下關(guān)于UDP協(xié)議特點(diǎn)的描述中錯(cuò)誤的是 ( )UDP協(xié)議不需要在通信雙方之間建立連接，減少了協(xié)議開(kāi)銷與傳輸延時(shí)UDP協(xié)議檢測(cè)出收到的分組出錯(cuò)，丟棄后通知發(fā)送端要求重傳UDP協(xié)議對(duì)應(yīng)用程序提交的報(bào)文保留原報(bào)文的長(zhǎng)度與格式UDP是一種無(wú)連接的、不可靠地傳輸層協(xié)議B7 以下關(guān)于UDP報(bào)文格式的描述中錯(cuò)誤的是（ ）UDP 報(bào)文報(bào)頭長(zhǎng)度固定，為8字節(jié)UDP報(bào)頭主要有以下字段：端口號(hào)、長(zhǎng)度、檢驗(yàn)和長(zhǎng)度字段為16位，它定義了用戶數(shù)據(jù)報(bào)與偽報(bào)頭的總長(zhǎng)度UDP 檢驗(yàn)和字段是可選項(xiàng)C計(jì)算題假設(shè)UDP報(bào)頭的十六進(jìn)制數(shù)為06 32 00 35 00 1C E2 17。求:源端口號(hào)與目的端口號(hào) 用戶數(shù)據(jù)長(zhǎng)度這個(gè)報(bào)文是客戶端發(fā)出還是服務(wù)器端發(fā)出訪問(wèn)哪種服務(wù)器06 32(十六