計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案市公開(kāi)課獲獎(jiǎng)?wù)n件

1、第七章 傳播層7.1 概述7.2 UDP協(xié)議7.3 TCP協(xié)議7.4 傳播層編程簡(jiǎn)介第1頁(yè)第1頁(yè)7.1 傳播層概述提出物理層完成兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間物理連接和信號(hào)傳輸數(shù)據(jù)鏈路層完成兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間鏈路建立與數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)層完成主機(jī)到主機(jī)之間數(shù)據(jù)傳輸傳輸層完成兩個(gè)不同主機(jī)內(nèi)兩個(gè)進(jìn)程之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)?頁(yè)第2頁(yè)7.1 傳播層概述進(jìn)程傳輸單機(jī)環(huán)境由操作系統(tǒng)控制完成兩個(gè)進(jìn)程使用不同進(jìn)程標(biāo)識(shí)經(jīng)過(guò)各自PCB實(shí)現(xiàn)第3頁(yè)第3頁(yè)7.1 傳播層概述進(jìn)程傳輸網(wǎng)絡(luò)環(huán)境需要處理問(wèn)題進(jìn)程命名與尋址方法需要唯一標(biāo)識(shí)在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進(jìn)程多重協(xié)議識(shí)別需要標(biāo)識(shí)不同應(yīng)用進(jìn)程進(jìn)程間工作模式第4頁(yè)第4頁(yè)7.1 傳播層概述進(jìn)程傳播網(wǎng)絡(luò)環(huán)境處理辦法進(jìn)程命名：主

2、機(jī)地址+進(jìn)程標(biāo)識(shí)號(hào)進(jìn)程標(biāo)識(shí)號(hào)=端標(biāo)語(yǔ)=進(jìn)程地址多重協(xié)議辨認(rèn)：在進(jìn)程標(biāo)識(shí)中加入?yún)f(xié)議標(biāo)識(shí)進(jìn)程完整表示協(xié)議+主機(jī)地址+進(jìn)程標(biāo)識(shí)號(hào)正在通信進(jìn)程表示協(xié)議+當(dāng)?shù)氐刂?當(dāng)?shù)囟藰?biāo)語(yǔ)+遠(yuǎn)程地址+遠(yuǎn)程端標(biāo)語(yǔ)第5頁(yè)第5頁(yè)進(jìn)程1準(zhǔn)備把數(shù)據(jù)傳播給進(jìn)程27.1 傳播層概述進(jìn)程傳播網(wǎng)絡(luò)環(huán)境處理辦法進(jìn)程間工作模式客戶/服務(wù)器模式（Clients/Server model）進(jìn)程1進(jìn)程2請(qǐng)求信號(hào)請(qǐng)求信號(hào)響應(yīng)信號(hào)響應(yīng)信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)程通信協(xié)議第6頁(yè)第6頁(yè)7.1 傳播層概述進(jìn)程傳播網(wǎng)絡(luò)環(huán)境處理辦法進(jìn)程間工作模式：客戶/服務(wù)器模式提出請(qǐng)求進(jìn)程稱為：客戶機(jī)響應(yīng)請(qǐng)求進(jìn)程稱為：服務(wù)器引申二層C/S結(jié)構(gòu)三層C/S結(jié)構(gòu)基于webB/S結(jié)構(gòu)N層C/S結(jié)

3、構(gòu)第7頁(yè)第7頁(yè)7.1 傳播層概述傳播層功效為網(wǎng)絡(luò)內(nèi)進(jìn)程之間實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量傳播提供差錯(cuò)控制等為網(wǎng)絡(luò)內(nèi)進(jìn)程之間實(shí)現(xiàn)高效率傳播提供流量控制等為網(wǎng)絡(luò)內(nèi)進(jìn)程之間實(shí)現(xiàn)透明數(shù)據(jù)傳播地址自動(dòng)變換與辨認(rèn)協(xié)議自動(dòng)變換與辨認(rèn)第8頁(yè)第8頁(yè)7.1 傳播層概述傳播層服務(wù)（兩類）面向連接服務(wù)在傳播層上建立連接，雙方同時(shí)完畢數(shù)據(jù)傳播面向無(wú)連接服務(wù)在傳播層上不建立連接，雙方異步完畢數(shù)據(jù)傳播主要采用面向連接服務(wù)第9頁(yè)第9頁(yè)7.1 傳播層概述傳播層上主要指標(biāo)：服務(wù)質(zhì)量QoS連接建立延遲連接建立失敗概率吞吐率數(shù)據(jù)傳播速率傳播延遲殘余誤碼率安全保護(hù)優(yōu)先級(jí)第10頁(yè)第10頁(yè)7.2 UDP協(xié)議UDP：用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議User Datagram P

4、rotocol特點(diǎn)提供無(wú)連接服務(wù)提供不可靠數(shù)據(jù)傳播網(wǎng)絡(luò)層只使用IP協(xié)議協(xié)議效率高，傳播速度快第11頁(yè)第11頁(yè)7.2 UDP協(xié)議端口（進(jìn)程標(biāo)識(shí)）定義端標(biāo)語(yǔ)長(zhǎng)度為16位01023是統(tǒng)一分派和控制端標(biāo)語(yǔ)102449151是用戶需要注冊(cè)使用端標(biāo)語(yǔ)4915265535是暫時(shí)端標(biāo)語(yǔ)第12頁(yè)第12頁(yè)7.2 UDP協(xié)議端口定義常見(jiàn)端標(biāo)語(yǔ)端標(biāo)語(yǔ)進(jìn)程名稱闡明53Name Server域名服務(wù)67Bootps引導(dǎo)協(xié)議服務(wù)進(jìn)程68Bootpc引導(dǎo)協(xié)議客戶進(jìn)程69TFTP簡(jiǎn)樸文獻(xiàn)傳播協(xié)議111RPC遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用123NTP網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議161SNMP簡(jiǎn)樸網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議第13頁(yè)第13頁(yè)7.2 UDP協(xié)議UDP數(shù)據(jù)報(bào)格式源IP

5、地址目的IP地址00000000協(xié)議（17）UDP長(zhǎng)度源端標(biāo)語(yǔ)目的端標(biāo)語(yǔ)UDP總長(zhǎng)度校驗(yàn)和數(shù)據(jù)UDP頭部偽頭部第14頁(yè)第14頁(yè)7.3 TCP協(xié)議TCP：傳播控制協(xié)議Traction Control Protocol特點(diǎn)面向連接高可靠性全雙工通信支持流傳播傳播連接可靠建立與釋放提供流量和擁塞控制第15頁(yè)第15頁(yè)7.3 TCP協(xié)議工作原理端口發(fā)送 TCP 報(bào)文段TCPTCP接受緩存發(fā)送緩存報(bào)文段報(bào)文段報(bào)文段端口發(fā)送端接受端向發(fā)送緩存寫(xiě)入數(shù)據(jù)塊從接受緩存讀取數(shù)據(jù)塊應(yīng)用進(jìn)程應(yīng)用進(jìn)程第16頁(yè)第16頁(yè)7.3 TCP協(xié)議TCP數(shù)據(jù)報(bào)格式20 字節(jié)固定首部TCP首部目 端 口數(shù)據(jù)偏移檢 驗(yàn) 和選 項(xiàng) （長(zhǎng) 度

6、 可 變）源 端 口序 號(hào)緊 急 指 針窗 口確 認(rèn) 號(hào)保 留FIN32 bitSYNRSTPSHACKURG比特 0 8 16 24 31填 充第17頁(yè)第17頁(yè)7.3 TCP協(xié)議數(shù)據(jù)報(bào)格式目 端 口數(shù)據(jù)偏移檢 驗(yàn) 和選 項(xiàng) （長(zhǎng) 度 可 變）源 端 口序 號(hào)緊 急 指 針窗 口確 認(rèn) 號(hào)保 留FINSYNRSTPSHACKURG填 充源端口和目端口字段各占 2 字節(jié)Socket：在TCP中用于全局唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)進(jìn)程 是由IP地址+端標(biāo)語(yǔ)構(gòu)成第18頁(yè)第18頁(yè)7.3 TCP協(xié)議數(shù)據(jù)報(bào)格式端標(biāo)語(yǔ)服務(wù)進(jìn)程闡明20FTP文獻(xiàn)傳播協(xié)議（數(shù)據(jù)連接）21FTP文獻(xiàn)傳播協(xié)議（控制連接）23TELNET虛擬終端網(wǎng)

7、絡(luò)25SMTP簡(jiǎn)樸郵件傳播協(xié)議53DNS域名服務(wù)80HTTP超文本傳播協(xié)議111RPC遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用第19頁(yè)第19頁(yè)7.3 TCP協(xié)議數(shù)據(jù)報(bào)格式目 端 口數(shù)據(jù)偏移檢 驗(yàn) 和選 項(xiàng) （長(zhǎng) 度 可 變）源 端 口序 號(hào)緊 急 指 針窗 口確 認(rèn) 號(hào)保 留FINSYNRSTPSHACKURG填 充占 4 字節(jié)TCP 連接中傳送數(shù)據(jù)流中每一個(gè)字節(jié)都編上一個(gè)序號(hào)。序號(hào)字段值則指是本報(bào)文段所發(fā)送數(shù)據(jù)第一個(gè)字節(jié)序號(hào)第20頁(yè)第20頁(yè)7.3 TCP協(xié)議數(shù)據(jù)報(bào)格式目 端 口數(shù)據(jù)偏移檢 驗(yàn) 和選 項(xiàng) （長(zhǎng) 度 可 變）源 端 口序 號(hào)緊 急 指 針窗 口確 認(rèn) 號(hào)保 留FINSYNRSTPSHACKURG填 充占 4

8、 字節(jié)，是盼望收到對(duì)方下一個(gè)報(bào)文段數(shù)據(jù)第一個(gè)字節(jié)序號(hào)第21頁(yè)第21頁(yè)7.3 TCP協(xié)議數(shù)據(jù)報(bào)格式目 端 口數(shù)據(jù)偏移檢 驗(yàn) 和選 項(xiàng) （長(zhǎng) 度 可 變）源 端 口序 號(hào)緊 急 指 針窗 口確 認(rèn) 號(hào)保 留FINSYNRSTPSHACKURG填 充數(shù)據(jù)偏移占 4 bit，它指出 TCP 報(bào)文段數(shù)據(jù)起始處距離 TCP 報(bào)文段起始處有多遠(yuǎn)?！皵?shù)據(jù)偏移”單位4 字節(jié)第22頁(yè)第22頁(yè)7.3 TCP協(xié)議數(shù)據(jù)報(bào)格式目 端 口數(shù)據(jù)偏移檢 驗(yàn) 和選 項(xiàng) （長(zhǎng) 度 可 變）源 端 口序 號(hào)緊 急 指 針窗 口確 認(rèn) 號(hào)保 留FINSYNRSTPSHACKURG填 充保留字段占 6 bit，保留為此后使用，但當(dāng)前應(yīng)置

9、為 0第23頁(yè)第23頁(yè)7.3 TCP協(xié)議數(shù)據(jù)報(bào)格式目 端 口數(shù)據(jù)偏移檢 驗(yàn) 和選 項(xiàng) （長(zhǎng) 度 可 變）源 端 口序 號(hào)緊 急 指 針窗 口確 認(rèn) 號(hào)保 留FINSYNRSTPSHACKURG填 充緊急比特 URG 當(dāng) URG 1 時(shí)，表明緊急指針字段有效。它告訴系統(tǒng)此報(bào)文段中有緊急數(shù)據(jù)，應(yīng)盡快傳送（相稱于高優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)）第24頁(yè)第24頁(yè)7.3 TCP協(xié)議數(shù)據(jù)報(bào)格式目 端 口數(shù)據(jù)偏移檢 驗(yàn) 和選 項(xiàng) （長(zhǎng) 度 可 變）源 端 口序 號(hào)緊 急 指 針窗 口確 認(rèn) 號(hào)保 留FINSYNRSTPSHACKURG填 充確認(rèn)比特 ACK 只有當(dāng) ACK 1 時(shí)確認(rèn)號(hào)字段才有效。當(dāng) ACK 0 時(shí)，確認(rèn)號(hào)無(wú)

10、效第25頁(yè)第25頁(yè)7.3 TCP協(xié)議數(shù)據(jù)報(bào)格式目 端 口數(shù)據(jù)偏移檢 驗(yàn) 和選 項(xiàng) （長(zhǎng) 度 可 變）源 端 口序 號(hào)緊 急 指 針窗 口確 認(rèn) 號(hào)保 留FINSYNRSTPSHACKURG填 充推送比特 PSH (PuSH) 接受 TCP 收到推送比特置 1 報(bào)文段，就盡快地交付給接受應(yīng)用進(jìn)程，而不再等到整個(gè)緩存都填滿了后再向上交付第26頁(yè)第26頁(yè)7.3 TCP協(xié)議數(shù)據(jù)報(bào)格式目 端 口數(shù)據(jù)偏移檢 驗(yàn) 和選 項(xiàng) （長(zhǎng) 度 可 變）源 端 口序 號(hào)緊 急 指 針窗 口確 認(rèn) 號(hào)保 留FINSYNRSTPSHACKURG填 充復(fù)位比特 RST (ReSeT) 當(dāng) RST 1 時(shí)，表明 TCP 連接中

11、出現(xiàn)嚴(yán)重差錯(cuò)（如由于主機(jī)崩潰或其它原因），必須釋放連接，然后再重新建立運(yùn)送連接第27頁(yè)第27頁(yè)7.3 TCP協(xié)議數(shù)據(jù)報(bào)格式目 端 口數(shù)據(jù)偏移檢 驗(yàn) 和選 項(xiàng) （長(zhǎng) 度 可 變）源 端 口序 號(hào)緊 急 指 針窗 口確 認(rèn) 號(hào)保 留FINSYNRSTPSHACKURG填 充同時(shí)比特 SYN 同時(shí)比特 SYN 置為 1，就表示這是一個(gè)連接請(qǐng)求或連接接受報(bào)文第28頁(yè)第28頁(yè)7.3 TCP協(xié)議數(shù)據(jù)報(bào)格式目 端 口數(shù)據(jù)偏移檢 驗(yàn) 和選 項(xiàng) （長(zhǎng) 度 可 變）源 端 口序 號(hào)緊 急 指 針窗 口確 認(rèn) 號(hào)保 留FINSYNRSTPSHACKURG填 充終止比特 FIN (FINal) 用來(lái)釋放一個(gè)連接。當(dāng)F

12、IN 1 時(shí)，表明此報(bào)文段發(fā)送端數(shù)據(jù)已發(fā)送完畢，并要求釋放運(yùn)送連接第29頁(yè)第29頁(yè)7.3 TCP協(xié)議數(shù)據(jù)報(bào)格式目 端 口數(shù)據(jù)偏移檢 驗(yàn) 和選 項(xiàng) （長(zhǎng) 度 可 變）源 端 口序 號(hào)緊 急 指 針窗 口確 認(rèn) 號(hào)保 留FINSYNRSTPSHACKURG填 充窗口字段 占 2 字節(jié)。窗口字段用來(lái)控制對(duì)方發(fā)送數(shù)據(jù)量，單位為字節(jié)。TCP 連接一端依據(jù)設(shè)置緩存空間大小擬定自己接受窗口大小，然后告知對(duì)方以擬定對(duì)方發(fā)送窗口上限第30頁(yè)第30頁(yè)7.3 TCP協(xié)議數(shù)據(jù)報(bào)格式目 端 口數(shù)據(jù)偏移檢 驗(yàn) 和選 項(xiàng) （長(zhǎng) 度 可 變）源 端 口序 號(hào)緊 急 指 針窗 口確 認(rèn) 號(hào)保 留FINSYNRSTPSHACKU

13、RG填 充檢查和 占 2 字節(jié)。檢查和字段檢查范圍包括首部和數(shù)據(jù)這兩部分。在計(jì)算檢查和時(shí)，要在 TCP 報(bào)文段前面加上 12 字節(jié)偽首部第31頁(yè)第31頁(yè)7.3 TCP協(xié)議數(shù)據(jù)報(bào)格式目 端 口數(shù)據(jù)偏移檢 驗(yàn) 和選 項(xiàng) （長(zhǎng) 度 可 變）源 端 口序 號(hào)緊 急 指 針窗 口確 認(rèn) 號(hào)保 留FINSYNRSTPSHACKURG填 充緊急指針字段 占 16 bit。緊急指針指出在本報(bào)文段中緊急數(shù)據(jù)最后一個(gè)字節(jié)序號(hào)第32頁(yè)第32頁(yè)7.3 TCP協(xié)議數(shù)據(jù)報(bào)格式目 端 口數(shù)據(jù)偏移檢 驗(yàn) 和選 項(xiàng) （長(zhǎng) 度 可 變）源 端 口序 號(hào)緊 急 指 針窗 口確 認(rèn) 號(hào)保 留FINSYNRSTPSHACKURG填 充選項(xiàng)字段 長(zhǎng)度可變。TCP 只要求了一個(gè)選項(xiàng)，即最大報(bào)文段長(zhǎng)度 MSS (Maximum Segment Size)。MSS 告訴對(duì)方 TCP：“我緩存所能接受報(bào)文段數(shù)據(jù)字段最大長(zhǎng)度是 MSS 個(gè)字節(jié)第33頁(yè)第33頁(yè)7.3 TCP協(xié)議傳播流量控制采用滑動(dòng)窗口技術(shù)傳播差錯(cuò)控制傳播錯(cuò)誤報(bào)文通過(guò)檢查后重傳丟失報(bào)文重傳重復(fù)報(bào)文通過(guò)判斷序號(hào)，丟棄重復(fù)報(bào)文確認(rèn)丟失依據(jù)確認(rèn)號(hào)累計(jì)判斷第34頁(yè)第34頁(yè)7.4 傳播層編程簡(jiǎn)介Clients/Server通信模式下，進(jìn)程之間通