第6章 傳輸層

1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理（4741）第六章 傳輸層本章主要內(nèi)容 傳輸層基本概念 傳輸控制協(xié)議TCP 用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP一、串講a、通信的低三層和面向信息處理的高三層之間的中間層。P134b、TCP地址與IP地址不同，IP地址是字節(jié)地址；一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以運(yùn)行多個(gè)應(yīng)用，TCP的地址是節(jié)點(diǎn)的某個(gè)應(yīng)用的地址，這種應(yīng)用在計(jì)算機(jī)內(nèi)部是進(jìn)程。多個(gè)進(jìn)程的數(shù)據(jù)傳遞通過不同的端口完成，因此在TCP段結(jié)構(gòu)中，是以“端口”表示地址的。P135c、TCP（傳輸控制協(xié)議），UDP（用戶數(shù)據(jù)報(bào)傳輸協(xié)議）。1、尋址：先按照IP地址找到目標(biāo)主機(jī)，再根據(jù)主機(jī)端口號(hào)確定進(jìn)程的端口。P1342、建立連接與釋放連接都是三次握手法：a.發(fā)出請(qǐng)求;b

2、.確認(rèn)請(qǐng)求;c.對(duì)確認(rèn)請(qǐng)求的確認(rèn)。3、傳輸層的作用：傳輸層提供應(yīng)用進(jìn)程端到端的進(jìn)程通信服務(wù)，既是七層模型中負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)通信的最高層，又是面向網(wǎng)絡(luò)4、傳輸層中完成向應(yīng)用層提供服務(wù)的硬件或軟件稱為（傳輸實(shí)體）（P134）5、傳輸服務(wù)是通過建立連接的兩個(gè)傳輸實(shí)體之間所采用的（傳輸協(xié)議）來實(shí)現(xiàn)的（P135）6、在傳輸層有（分級(jí)結(jié)構(gòu)）和（平面結(jié)構(gòu)）兩種編址方式（P136）7、網(wǎng)絡(luò)層傳輸協(xié)議的要素包括（尋址）（建立連接）和（釋放連接）（P136）8、釋放連接有（對(duì)稱釋放）和（非對(duì)稱釋放）兩種方式（P137）9、TCP 連接釋放采用（對(duì)稱釋放）方式（P140）10、TCP 滑動(dòng)窗口協(xié)議的（接受窗口）大小是隨著已

3、經(jīng)接受數(shù)據(jù)量變化的（P141）11、TCP 協(xié)議通過設(shè)立重發(fā)定時(shí)器重發(fā)定時(shí)器來控制數(shù)據(jù)段是否需要重傳，重傳策略的關(guān)鍵是（定時(shí)器初值）的設(shè)定在 TCP 擁塞控制中，發(fā)送方取發(fā)送窗口和擁塞窗口中的（最?。┲底鳛榘l(fā)送到字節(jié)數(shù)（P143）12、UDP 適用于（無須）應(yīng)答且通常一次只傳輸（少量）數(shù)據(jù)的情況（P143）1、傳輸層與數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的相似及區(qū)別（P136） 答： 相似 ：差錯(cuò)控制/分組順序/流量控制 區(qū)別 ：運(yùn)行環(huán)境 傳輸層與數(shù)據(jù)鏈路層的主要區(qū)別：傳輸層需要尋址、建立連接的過程復(fù)雜以及對(duì)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)與流量控制方法簡(jiǎn)答2、簡(jiǎn)述三次握手算法的工作原理。（P136）答：（1） 發(fā)送方向接收方發(fā)送建立連

4、接的請(qǐng)求報(bào)文（2） 接收方向發(fā)送方回應(yīng)一個(gè)對(duì)建立連接請(qǐng)求報(bào)文的確認(rèn)報(bào)文（3） 發(fā)送方向接收方發(fā)送一個(gè)對(duì)確認(rèn)報(bào)文的確認(rèn)報(bào)文3、簡(jiǎn)述傳輸層的作用。（P137）答：（1） 提供可靠的端到端的通信 （2） 向會(huì)話層提供獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)的傳輸服務(wù)4、簡(jiǎn)述用戶數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議 UDP 的服務(wù)模型。（P143）答： TCP UDP 傳輸前建立連接，完畢后釋放 傳輸前無須建立連接 端到端，不支持廣播 不對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行檢查與修改 高可靠性，確保傳輸正確 無須等待對(duì)方的應(yīng)答 全雙工 實(shí)時(shí)性好，效率高 字節(jié)流 提供緊急數(shù)據(jù)傳送功能5、簡(jiǎn)述 TCP 與 UDP 的不同之處。（P144）答：（1） UDP協(xié)議中數(shù)據(jù)傳輸過程中無須建

5、立邏輯連接，對(duì)數(shù)據(jù)包不進(jìn)行檢查，因此工作效率高于TCP協(xié)議，具有速度優(yōu)勢(shì) （2） UDP 協(xié)議的可靠性低于 TCP 協(xié)議，為了獲得更好的使用效果，往往犧牲一定的可靠性6、簡(jiǎn)要說明計(jì)算機(jī) A 與 B 采用 TCP 協(xié)議通信時(shí)，連接建立過程。（P140）答：（1） A 向 B 發(fā)送建立連接請(qǐng)求段（2） B 接受請(qǐng)求，向 A 發(fā)送一個(gè)連接請(qǐng)求確認(rèn)段（3） A 收到確認(rèn)段后，再向 B 發(fā)送一個(gè)連接請(qǐng)求確認(rèn)二、本章主要填空題1、TCP 連接的建立采用_協(xié)議。(三次握手)2、在因特網(wǎng)中，對(duì)擁塞控制的最有效方式是_。(降低數(shù)據(jù)傳輸速率)3、TCP 段結(jié)構(gòu)中端口地址是_。(16 比特)4、傳輸層中完成向應(yīng)用層

6、提供服務(wù)的硬件和(或)軟件稱為_。(傳輸實(shí)體)5、在TCP 段結(jié)構(gòu)中，是以_兩種編址方式的。(端口)6、傳輸層有分級(jí)結(jié)構(gòu)和_兩種編址方式。(平面結(jié)構(gòu))7、_層是唯一負(fù)責(zé)總體數(shù)據(jù)傳輸和控制的一層。(傳輸層)8、TCP 的端口號(hào)小于_的定義為常用端口。(256)9、傳輸層的傳輸服務(wù)根據(jù)不同的協(xié)議可分為_和非連接兩種類型。(面向連接)10、網(wǎng)絡(luò)層傳輸協(xié)議的要素包括_、建立連接、釋放連接。(尋址)11、TCP 重傳策略的關(guān)鍵是對(duì)_的設(shè)定。(定時(shí)器初值)12、TCP 重傳控制協(xié)議是面向連接的控制協(xié)議，建立、維護(hù)和釋放連接的過程就是_。(連接管理)13、在TCP 擁塞控制中，發(fā)送方取發(fā)送窗口和擁塞窗口的_

7、值作為發(fā)送的字節(jié)數(shù)。(最小)三、本章課后作業(yè)及答案1、 什么是傳輸服務(wù)？答：（1）傳輸層位于網(wǎng)絡(luò)層與應(yīng)用層之間，傳輸層利用網(wǎng)絡(luò)層提供服務(wù)，向應(yīng)用層提供服務(wù)。傳輸層中完成向應(yīng)用層提供服務(wù)的硬件和軟件稱為傳輸實(shí)體。傳輸層的最終目的是向其用戶（或是指應(yīng)用層的進(jìn)程）提供有效、可靠且價(jià)格合理的服務(wù)。為了達(dá)到這一目標(biāo)，傳輸層利用網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)。（2）傳輸層的傳輸服務(wù)根據(jù)不同的協(xié)議分為面向連接與非連接的兩種類型。所謂面向連接是發(fā)送與接收方傳輸服務(wù)需要經(jīng)過建立連接，然后再傳輸數(shù)據(jù)，最后釋放連接個(gè)過程。而對(duì)于非連接傳輸服務(wù)，發(fā)送方無須事先建立連接，只要有數(shù)據(jù)需要發(fā)送，就直接發(fā)送。、傳輸協(xié)議的要素有哪些？答：

8、（1）傳輸層與數(shù)據(jù)鏈路層的主要區(qū)別是：傳輸層需要尋址、建立連接的過程以及對(duì)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)與流量控制的方法上的區(qū)別。、尋址：尋址的方法一般采用定義傳輸?shù)刂罚蛱鼐W(wǎng)傳輸?shù)刂酚傻刂泛椭鳈C(jī)端口號(hào)組成。在傳輸層有分級(jí)結(jié)構(gòu)和平面結(jié)構(gòu)兩種編址方式。、建立連接：在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，采用一種稱為三次握手的算法，并增加某些條件來解決最后的確認(rèn)問題。、釋放連接：釋放連接仍然采用和建立連接相類似的三次握手的方法，但釋放連接有對(duì)稱釋放和非對(duì)稱釋放兩種方式。3、簡(jiǎn)述傳輸層向應(yīng)用層提供的服務(wù)內(nèi)容。答： （1）傳輸層的最終目的是向其用戶（或是指應(yīng)用層的進(jìn)程）提供有效、可靠且價(jià)格合理的服務(wù)。為了達(dá)到這一目標(biāo)，傳輸層利用網(wǎng)絡(luò)層提供的

9、服務(wù)。、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層的邏輯關(guān)系：網(wǎng)絡(luò)層是通信子網(wǎng)的最高層、無法保證通信子網(wǎng)或路由器提供的面向連接的服務(wù)可靠，而用戶一般不能直接對(duì)通信子網(wǎng)加以控制，因此在網(wǎng)絡(luò)層之上，加一層傳輸層以改善傳輸質(zhì)量。、網(wǎng)絡(luò)地址與傳輸?shù)刂返年P(guān)系：網(wǎng)際層地址是地址，即可以到達(dá)主機(jī)的地址；而傳輸層地址是主機(jī)上的某個(gè)進(jìn)程使用的端口的地址。、兩種傳輸服務(wù)：傳輸層的傳輸服務(wù)根據(jù)不同的協(xié)議分為面向連接與非連接的兩種類型。所謂面向連接是發(fā)送與接收方傳輸服務(wù)需要經(jīng)過建立連接，然后再傳輸數(shù)據(jù)，最后釋放連接個(gè)過程。而對(duì)于非連接傳輸服務(wù)，發(fā)送方無須事先建立連接，只要有數(shù)據(jù)需要發(fā)送，就直接發(fā)送。5、 試述的傳輸過程、端口號(hào)分配原則以

10、及應(yīng)用場(chǎng)合。答：、提供的服務(wù)是不可靠的、無連接的服務(wù)，適用于無須應(yīng)答并且通常一次只傳送少量數(shù)據(jù)的情況。由于協(xié)議在數(shù)據(jù)傳輸過程中無須建立邏輯連接對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)也不進(jìn)行檢查，因此具有較好的實(shí)時(shí)性，效率高。在有些情況下，包括視頻電話會(huì)議系統(tǒng)在內(nèi)的眾多客戶服務(wù)器模式的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用都要使用協(xié)議。、的端口分配規(guī)則與相同。段結(jié)構(gòu)中端口地址是16 比特，可以有在65535 范圍內(nèi)的端口號(hào)，對(duì)于這65535 個(gè)端口號(hào)有以下的使用規(guī)定：1、端口號(hào)小于256 的定義為常用端口，服務(wù)器一般都是通過常用端口來識(shí)別的。、客戶端通常對(duì)他所選用的端口號(hào)并不關(guān)心，只需保證該端口號(hào)在本機(jī)上是唯一的就可以了?？蛻舳丝谔?hào)因存在時(shí)間很短暫又稱作

11、監(jiān)時(shí)端口號(hào)。、大多數(shù)CP/IP 實(shí)現(xiàn)給臨時(shí)端口分配10245000 之間的端口號(hào)。大于5000 的端口號(hào)是為其它服務(wù)器預(yù)留的（internet 上并不常用的服務(wù)）6、 試述TCP 的主要特點(diǎn)、端口號(hào)分配、ocket 地址概念以及應(yīng)用場(chǎng)合。答：（一）TCP 提供的服務(wù)具有以下主要特征：、面向連接的傳輸。 、端到端通信，不支持廣播通信。、高可靠性，確保傳輸數(shù)據(jù)的正確性，不出現(xiàn)丟失或亂序。、全雙工方式傳輸。 、采用字節(jié)流方式，即以字節(jié)為單位傳輸字節(jié)序列。、提供緊急數(shù)據(jù)的傳送功能。（二）端口號(hào)分配具體細(xì)節(jié)參考第4 題(2)。(三) socket 通常也稱作“套接字”，用于描述地址和端口是一個(gè)通信鏈的句

12、柄。應(yīng)用程序通常通過“套接字”向網(wǎng)絡(luò)發(fā)出請(qǐng)求或者應(yīng)答網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求。一個(gè)完整的socket 有一個(gè)本地唯一的socket 號(hào)，由操作系統(tǒng)分配。(四) TCP/IP 的主要應(yīng)用場(chǎng)合：TCP 是應(yīng)用于大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)那闆r。7、 TCP 的連接建立與釋放分別采用幾次握手?為何要這樣的步驟?答：TCP 的連接建立與釋放采用三次握手。這主要是為了防止已失效的連接請(qǐng)求報(bào)文段突然又傳送到目標(biāo)主機(jī),因而產(chǎn)生錯(cuò)誤.。源主機(jī)發(fā)出連接請(qǐng)求，但因在某些網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)滯留的時(shí)間太長(zhǎng)，源主機(jī)未收到確認(rèn)，再次重傳一次請(qǐng)求報(bào)文段。第一個(gè)已經(jīng)失效的報(bào)文段達(dá)到目標(biāo)主機(jī)，目標(biāo)主機(jī)誤認(rèn)為源主機(jī)又一次發(fā)出新的連接請(qǐng)求，于是就向源主機(jī)發(fā)送確認(rèn)報(bào)文段，

13、同意建立連接。這樣許多資源就白白浪費(fèi)。8、 TCP 的重傳策略是什么？答：TCP 協(xié)議用于控制數(shù)據(jù)段是否需要重傳的依據(jù)是設(shè)立重發(fā)定時(shí)器。在發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)段的同時(shí)啟動(dòng)一個(gè)重發(fā)定時(shí)器，如果在定時(shí)器超時(shí)前收到確認(rèn)，就關(guān)閉該定時(shí)器，如果定時(shí)器超時(shí)前沒有收到確認(rèn)，則重傳該數(shù)據(jù)段。這種重傳策略的關(guān)鍵是對(duì)定時(shí)器初值的設(shè)定。9、 TCP 與UDP 有什么不同之處？答：傳輸數(shù)據(jù)前TCP 服務(wù)需要建立連接，UDP 無須建立連接；TCP 應(yīng)用于大數(shù)據(jù)量的傳輸，UDP 運(yùn)用于一次只傳輸少量數(shù)據(jù)的情況下；TCP 具有高可靠性；UDP 服務(wù)中應(yīng)用程序需要負(fù)責(zé)傳輸?shù)目煽啃浴?0、簡(jiǎn)述TCP 與UDP 的服務(wù)模型。答：TCP

14、提供的服務(wù)具有以下主要特征：a) 面向連接的傳輸，傳輸數(shù)據(jù)前需要先建立連接，數(shù)據(jù)傳輸完畢要釋放連接。b) 端到端通信，不支持廣播通信。c) 高可靠性，確保傳輸數(shù)據(jù)的正確性，不出現(xiàn)丟失或亂序。d) 全雙工方式傳輸。e) 采用字節(jié)流方式，即以字節(jié)為單位傳輸字節(jié)序列。如果字節(jié)流太長(zhǎng)，將其分段。f) 提供緊急數(shù)據(jù)的傳送功能，即當(dāng)有緊急數(shù)據(jù)需要發(fā)送時(shí)，發(fā)送進(jìn)程會(huì)立即發(fā)送，接收方收到后會(huì)暫停當(dāng)前工作，讀取緊急數(shù)據(jù)并做相應(yīng)處理。UDP 提供的服務(wù)具有以下主要特征：（） 傳輸數(shù)據(jù)前無須建立連接，一個(gè)應(yīng)用進(jìn)程如果有數(shù)據(jù)報(bào)要發(fā)送就直接發(fā)送，屬于一種無連接的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。（） 不對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行檢查與修改。（） 無須等待對(duì)方的回答。（） 正因?yàn)橐陨系奶卣?，使其具有較好的實(shí)時(shí)性，效率高。11、TCP 與UDP 對(duì)于端口號(hào)的使用有什么規(guī)定？答：的端口分配規(guī)則與相同。段結(jié)構(gòu)中端口地址是16 比特，可以