運(yùn)輸層協(xié)議（PPT32頁)

1、(transport protocol)是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵之一。中的關(guān)鍵之一。它屬于面向通信部分的最高層它屬于面向通信部分的最高層用戶功能中的最低層。用戶功能中的最低層。運(yùn)輸層只存在于通信子網(wǎng)以外的主機(jī)中，在通信子網(wǎng)中沒有運(yùn)輸層運(yùn)輸層只存在于通信子網(wǎng)以外的主機(jī)中，在通信子網(wǎng)中沒有運(yùn)輸層， OSI使用了簡潔的抽象方法將運(yùn)輸層與其上下層之間的關(guān)系歸納使用了簡潔的抽象方法將運(yùn)輸層與其上下層之間的關(guān)系歸納，但這條邏輯通信信道，但這條邏輯通信信道對(duì)上層的表現(xiàn)卻因運(yùn)輸層使用的不同協(xié)議而有很大的對(duì)上層的表現(xiàn)卻因運(yùn)輸層使用的不同協(xié)議而有很大的差別。差別。(即只提供盡最大努力服務(wù)即只提

2、供盡最大努力服務(wù))，但這，但這種邏輯通信信道就相當(dāng)于種邏輯通信信道就相當(dāng)于。但。但當(dāng)運(yùn)輸層采用當(dāng)運(yùn)輸層采用時(shí)，這種邏輯通信信時(shí)，這種邏輯通信信道則是一條道則是一條?？煽啃诺喇嫵梢粋€(gè)管道，這意味著報(bào)文在這樣的可靠信道畫成一個(gè)管道，這意味著報(bào)文在這樣的“管道管道”中運(yùn)中運(yùn)輸時(shí)，可以做到無差錯(cuò)、按序輸時(shí)，可以做到無差錯(cuò)、按序(接收的順序和發(fā)送的順序一樣接收的順序和發(fā)送的順序一樣)、無丟失和無重復(fù)。無丟失和無重復(fù)。TCP/IP的運(yùn)輸層有兩個(gè)不同的協(xié)議，它們都是因的運(yùn)輸層有兩個(gè)不同的協(xié)議，它們都是因特網(wǎng)的正式標(biāo)準(zhǔn)，即：特網(wǎng)的正式標(biāo)準(zhǔn)，即：（1）UDP (User Datagram Protocol)（2

3、）TCP (Transmission Control Protocol)UDP和和TCP都使用了與應(yīng)用層接口處的都使用了與應(yīng)用層接口處的(port)與上層的應(yīng)用進(jìn)程進(jìn)行通信。與上層的應(yīng)用進(jìn)程進(jìn)行通信。若若，。端口是用來標(biāo)識(shí)應(yīng)用層的進(jìn)程。端口是用來標(biāo)識(shí)應(yīng)用層的進(jìn)程。端口號(hào)分為兩類。一類是由端口號(hào)分為兩類。一類是由ICANN負(fù)責(zé)分配給一些常用的應(yīng)用層程序固定使用的負(fù)責(zé)分配給一些常用的應(yīng)用層程序固定使用的(well-known port)，其數(shù)值一般為其數(shù)值一般為01023，見，見RFC 1700。例如，例如，F(xiàn)TP用用21，TELNET用用23，SMTP用用25，DNS用用53，HTTP用用80，

4、SNMP用用161，等。當(dāng)一種新的應(yīng)用程序出現(xiàn)時(shí)，必須為它指派一等。當(dāng)一種新的應(yīng)用程序出現(xiàn)時(shí)，必須為它指派一個(gè)熟知端口，否則其他的應(yīng)用進(jìn)程就無法和它進(jìn)行交互。個(gè)熟知端口，否則其他的應(yīng)用進(jìn)程就無法和它進(jìn)行交互。(32 bit)和和(16 bit)，。雖然雖然UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)只能提供不可靠的交付，但用戶數(shù)據(jù)報(bào)只能提供不可靠的交付，但UDP在某些方面有其特在某些方面有其特殊的優(yōu)點(diǎn)，例如：殊的優(yōu)點(diǎn)，例如：（1）發(fā)送數(shù)據(jù)之前不需要建立連接）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)也沒有連接需當(dāng)然發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束時(shí)也沒有連接需要釋放要釋放)，因而減少了開銷和發(fā)送數(shù)據(jù)之前的時(shí)延。，因而減少了開銷和發(fā)送數(shù)據(jù)

5、之前的時(shí)延。（2）UDP沒有擁塞控制，也不保證可靠交付，因此主機(jī)不需要維持具有許多沒有擁塞控制，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。參數(shù)的、復(fù)雜的連接狀態(tài)表。（3）UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)只有用戶數(shù)據(jù)報(bào)只有8個(gè)字節(jié)的首部開銷，比個(gè)字節(jié)的首部開銷，比TCP的的20個(gè)字節(jié)的首個(gè)字節(jié)的首部要短。部要短。（4）由于）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)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。送速率降低。表表 8-1使用使用 UDP和和 TCP協(xié)議的各種應(yīng)用和應(yīng)用層協(xié)議協(xié)議的各種應(yīng)用和應(yīng)用層協(xié)議應(yīng)應(yīng) 用用應(yīng)用層協(xié)議應(yīng)用層協(xié)議運(yùn)輸層協(xié)議運(yùn)

6、輸層協(xié)議名字轉(zhuǎn)換名字轉(zhuǎn)換DNSUDP路由選擇協(xié)議路由選擇協(xié)議RIPUDP網(wǎng)絡(luò)管理網(wǎng)絡(luò)管理SNMPUDP遠(yuǎn)程文件服務(wù)器遠(yuǎn)程文件服務(wù)器NFSUDPIP 電話電話專用協(xié)議專用協(xié)議UDP流式多媒體通信流式多媒體通信專用協(xié)議專用協(xié)議UDP多播多播IGMPUDP電子郵件電子郵件SMTPTCP遠(yuǎn)程終端接入遠(yuǎn)程終端接入TELNETTCP萬維網(wǎng)萬維網(wǎng)HTTPTCP文件傳送文件傳送FTPTCP用戶數(shù)據(jù)報(bào)用戶數(shù)據(jù)報(bào)UDP有兩個(gè)字段：數(shù)據(jù)字段和首部字段。首部字有兩個(gè)字段：數(shù)據(jù)字段和首部字段。首部字段很簡單，只有段很簡單，只有8個(gè)字節(jié)，由個(gè)字節(jié)，由4個(gè)字段組成，每個(gè)字段都是兩個(gè)字個(gè)字段組成，每個(gè)字段都是兩個(gè)字節(jié)。各字段

7、意義如下所述。節(jié)。各字段意義如下所述。（1）：源端口號(hào)。：源端口號(hào)。（2）：目的端口號(hào)。：目的端口號(hào)。（3）：UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)的長度。用戶數(shù)據(jù)報(bào)的長度。（4）：防止：防止UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)在傳輸中出錯(cuò)。用戶數(shù)據(jù)報(bào)在傳輸中出錯(cuò)。TCP是是TCP/IP體系中面向連接的運(yùn)輸層協(xié)議，它體系中面向連接的運(yùn)輸層協(xié)議，它提供全雙工的可靠交付的服務(wù)。提供全雙工的可靠交付的服務(wù)。一個(gè)一個(gè)TCP報(bào)文段分為首部和數(shù)據(jù)兩部分報(bào)文段分為首部和數(shù)據(jù)兩部分TCP報(bào)文段首部的前報(bào)文段首部的前20個(gè)字節(jié)是固定的，后面有個(gè)字節(jié)是固定的，后面有4N字節(jié)是根據(jù)需要而增加的選項(xiàng)字節(jié)是根據(jù)需要而增加的選項(xiàng)(N必須是整數(shù)必須是整數(shù))。因此。

8、因此TCP首部的最小長度是首部的最小長度是20字節(jié)。字節(jié)。首部固定部分各字段的意義如下所述。首部固定部分各字段的意義如下所述。（1）（2）（3）（4）（5）（6）URG (URGent)（7）（8）PSH (PuSH)（9）RST (ReSeT)（10）SYN（11）FIN (FINal)（12）（13）（14）TCP協(xié)議是協(xié)議是的。的。TCP將所要傳送的整個(gè)將所要傳送的整個(gè)報(bào)文報(bào)文(這可能包括許多個(gè)報(bào)文段這可能包括許多個(gè)報(bào)文段)看成是看成是，并并。TCP的確認(rèn)是的確認(rèn)是(即收到即收到的數(shù)據(jù)流中的最后一個(gè)序號(hào)的數(shù)據(jù)流中的最后一個(gè)序號(hào))。但接收端返回。但接收端返回的確認(rèn)序號(hào)是已收到的數(shù)據(jù)的最高序

9、號(hào)加的確認(rèn)序號(hào)是已收到的數(shù)據(jù)的最高序號(hào)加1。也就是說，。也就是說，。為了提高報(bào)文段的傳輸效率，為了提高報(bào)文段的傳輸效率，TCP采用大小可變采用大小可變的的滑動(dòng)窗口進(jìn)行流量控制滑動(dòng)窗口進(jìn)行流量控制。窗口大小的單位是字節(jié)。窗口大小的單位是字節(jié)。在在TCP報(bào)文段首部的窗口字段寫入的數(shù)值就是當(dāng)前給報(bào)文段首部的窗口字段寫入的數(shù)值就是當(dāng)前給對(duì)方設(shè)置的窗口數(shù)值。對(duì)方設(shè)置的窗口數(shù)值。TCP是面向連接的協(xié)議。運(yùn)輸連接的建立和釋放是每一次面是面向連接的協(xié)議。運(yùn)輸連接的建立和釋放是每一次面向連接的通信中必不可少的過程。向連接的通信中必不可少的過程。在連接建立過程中要解決以下三個(gè)問題。在連接建立過程中要解決以下三個(gè)問

10、題。（1）要使每一方能夠確知對(duì)方的存在。）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)）要允許雙方協(xié)商一些參數(shù)(如最大報(bào)文段長度，最大窗如最大報(bào)文段長度，最大窗口大小，服務(wù)質(zhì)量等口大小，服務(wù)質(zhì)量等)。（3）能夠運(yùn)輸實(shí)體資源）能夠運(yùn)輸實(shí)體資源(如緩存大小，連接表中的項(xiàng)目等如緩存大小，連接表中的項(xiàng)目等)進(jìn)行分配。進(jìn)行分配。TCP的連接和建立都是采用客戶服務(wù)器方式。主動(dòng)發(fā)起連接的連接和建立都是采用客戶服務(wù)器方式。主動(dòng)發(fā)起連接建立的進(jìn)程叫做客戶建立的進(jìn)程叫做客戶(client)，而被動(dòng)等待連接建立的進(jìn)程叫做而被動(dòng)等待連接建立的進(jìn)程叫做(server)。為了管理因特網(wǎng)，在網(wǎng)絡(luò)管理中心設(shè)有為了管理因特網(wǎng)，在網(wǎng)絡(luò)管理中心設(shè)有MIB (Management Information Base)。管理信息庫管理信息庫存放著各主機(jī)的存放著各主機(jī)的TCP(Connection Table)，TCP連接表對(duì)每個(gè)連接都登記了其連接信息。除