iis 做网站,企业软件项目管理系统,app页面设计图片,手机版网站建设方案本文继续整理计算机网络体系架构知识内容。今日主讲——运输层。 网络层只把分组发送到目的主机#xff0c;但是真正通信的并不是主机而是主机中的进程。 运输层提供了应用进程间的逻辑通信。运输层向高层用户屏蔽了下面网络层的核心细节#xff0c;使应用程序看 见的好像在两… 本文继续整理计算机网络体系架构知识内容。今日主讲——运输层。 网络层只把分组发送到目的主机但是真正通信的并不是主机而是主机中的进程。 运输层提供了应用进程间的逻辑通信。运输层向高层用户屏蔽了下面网络层的核心细节使应用程序看 见的好像在两个运输层实体之间有一条端到端的逻辑通信信道。 1.UDP 和 TCP 的特点 用户数据包协议 UDP User Datagram Protocol传输控制协议 TCPTransmission Control Protocol UDP 是无连接的尽最大可能交付没有拥塞控制面向报文对于应用程序传下来的报文不合并也不 拆分只是添加 UDP 首部。 TCP 是面向连接的提供可靠交付有流量控制拥塞控制提供全双工通信面向字节流把应用层 传下来的报文看成字节流把字节流组织成大小不等的数据块 2.UDP 首部格式 首部字段只有 8 个字节包括源端口、目的端口、长度、检验和。  12 字节的伪首部是为了计算检验和而 临时添加的。 3.TCP 首部格式 序号 用于对字节流进行编号例如序号为 301表示第一个字节的编号为 301如果携带的数据长度 为 100 字节那么下一个报文段的序号应为 401。 确认号 期望收到的下一个报文段的序号。例如 B 正确收到 A 发送来的一个报文段序号为 501携带 的数据长度为 200 字节因此 B 期望下一个报文段的序号为 701  B 发送给 A 的确认报文段中确认号就 为 701。 数据偏移 指的是数据部分距离报文段起始处的偏移量实际上指的是首部的长度。 确认 ACK 当 ACK1 时确认号字段有效否则无效。  TCP 规定在连接建立后所有传送的报文段都必 须把 ACK 置 1。 同步 SYN 在连接建立时用来同步序号。当 SYN1 ACK0 时表示这是一个连接请求报文段。若对方 同意建立连接则响应报文中 SYN1 ACK1。 终止 FIN 用来释放一个连接当 FIN1 时表示此报文段的发送方的数据已发送完毕并要求释放运 输连接。 窗口 窗口值作为接收方让发送方设置其发送窗口的依据。之所以要有这个限制是因为接收方的数据 缓存空间是有限的。 更多计算机网络相关学习资料领取  ↓ 关注点赞后 ↓文章底部联系我领取  4.TCP 的三次握手 假设 A 为客户端   B 为服务器端。 1. 首先 B 处于 LISTEN  监听状态等待客户的连接请求。 2. A 向 B 发送连接请求报文段  SYN1 ACK0选择一个初始的序号 x。 3. B 收到连接请求报文段如果同意建立连接则向 A 发送连接确认报文段  SYN1 ACK1确认 号为 x1同时也选择一个初始的序号 y。 4. A 收到 B 的连接确认报文段后还要向 B 发出确认确认号为 y1序号为 x1。 5. B 收到 A 的确认后连接建立。 5.TCP 的四次挥手 以下描述不讨论序号和确认号因为序号和确认号的规则比较简单。并且不讨论 ACK因为 ACK 在连接 建立之后都为 1。 1. A 发送连接释放报文段   FIN1 2. B 收到之后发出确认此时 TCP 属于半关闭状态  B 能向 A 发送数据但是 A 不能向 B 发送数据 3. 当 B 要不再需要连接时发送连接释放请求报文段  FIN1 4. A 收到后发出确认此时连接释放。 TIME_WAIT 客户端接收到服务器端的 FIN 报文后进入此状态此时并不是直接进入 CLOSED 状态还需要等待一个 时间计时器设置的时间。这么做有两个理由 1. 确保最后一个确认报文段能够到达。如果 B 没收到 A 发送来的确认报文段那么就会重新发送连 接释放请求报文段  A 等待一段时间就是为了处理这种情况的发生。 2. 可能存在“ 已失效的连接请求报文段” 为了防止这种报文段出现在本次连接之外需要等待一段时 间。 6.TCP 滑动窗口 窗口是缓存的一部分用来暂时存放字节流。发送方和接收方各有一个窗口接收方通过 TCP 报文段中 的窗口字段告诉发送方自己的窗口大小发送方根据这个值和其它信息设置自己的窗口大小。 发送窗口内的字节都允许被发送接收窗口内的字节都允许被接收。如果发送窗口左部的字节已经发送 并且收到了确认那么就将发送窗口向右滑动一定距离直到左部第一个字节不是已发送并且已确认的 状态接收窗口的滑动类似接收窗口左部字节已经发送确认并交付主机就向右滑动接收窗口。 接收窗口只会对窗口内最后一个按序到达的字节进行确认例如接收窗口已经收到的字节为 {31, 32, 34, 35}其中 {31, 32} 按序到达而 {34, 35} 就不是因此只对字节 32 进行确认。发送方得到一个字节的 确认之后就知道这个字节之前的所有字节都已经被接收。 7.TCP 可靠传输 TCP 使用超时重传来实现可靠传输如果一个已经发送的报文段在超时时间内没有收到确认那么就重 传这个报文段。 一个报文段从发送再到接收到确认所经过的时间称为往返时间 RTT加权平均往返时间 RTTs 计算如 下 RTTS(1-a)*(RTTS)a*RTT 超时时间 RTO 应该略大于 RRTs TCP 使用的超时时间计算如下 RTORTTS4*RTTi 其中 RTTd 为偏差它与新的 RRT 和 RRTs 有关。 8.TCP 流量控制 流量控制是为了控制发送方发送速率保证接收方来得及接收。 接收方发送的确认报文中的窗口字段可以用来控制发送方窗口大小从而影响发送方的发送速率。例如 将窗口字段设置为 0则发送方不能发送数据。 更多计算机网络相关学习资料领取  ↓ 关注点赞后 ↓文章底部联系我领取  9.TCP 拥塞控制 如果网络出现拥塞分组将会丢失此时发送方会继续重传从而导致网络拥塞程度更高。因此当出现 拥塞时应当控制发送方的速率。这一点和流量控制很像但是出发点不同。流量控制是为了让接收方 能来得及接受而拥塞控制是为了降低整个网络的拥塞程度。 TCP 主要通过四种算法来进行拥塞控制慢开始、拥塞避免、快重传、快恢复。发送方需要维护有一个  叫做拥塞窗口cwnd的状态变量。注意拥塞窗口与发送方窗口的区别拥塞窗口只是一个状态变量 实际决定发送方能发送多少数据的是发送方窗口。 为了便于讨论做如下假设 1. 接收方有足够大的接收缓存因此不会发生流量控制 2. 虽然 TCP 的窗口基于字节但是这里设窗口的大小单位为报文段。 1.慢开始与拥塞避免 发送的最初执行慢开始令 cwnd1发送方只能发送 1 个报文段当收到确认后将 cwnd 加倍因 此之后发送方能够发送的报文段为  2、4、8 ... 注意到慢开始每个轮次都将 cwnd 加倍这样会让 cwnd 增长速度非常快从而使得发送方发送的速度 增长速度过快网络拥塞的可能也就更高。设置一个慢开始门限 ssthresh当 cwnd  ssthresh 时  进入拥塞避免每个轮次只将 cwnd 加 1。 如果出现了超时则令 ssthresh  cwnd / 2然后重新执行慢开始。 2.快重传与快恢复 在接收方要求每次接收到报文段都应该发送对已收到有序报文段的确认例如已经接收到 M1 和 M2此时收到 M4应当发送对 M2 的确认。 在发送方如果收到三个重复确认那么可以确认下一个报文段丢失例如收到三个 M2 则 M3 丢 失。此时执行快重传立即重传下一个报文段。 在这种情况下只是丢失个别报文段而不是网络拥塞因此执行快恢复令 ssthresh  cwnd / 2  cwnd  ssthresh注意到此时直接进入拥塞避免。 更多计算机网络相关学习资料领取  ↓ 关注点赞后 ↓文章底部联系我领取