計算機網(wǎng)絡(luò)教案市公開課獲獎?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 傳播層編程簡介第1頁第1頁7.1 傳播層概述提出物理層完成兩個結(jié)點之間物理連接和信號傳輸數(shù)據(jù)鏈路層完成兩個結(jié)點之間鏈路建立與數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)層完成主機到主機之間數(shù)據(jù)傳輸傳輸層完成兩個不同主機內(nèi)兩個進程之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)?頁第2頁7.1 傳播層概述進程傳輸單機環(huán)境由操作系統(tǒng)控制完成兩個進程使用不同進程標(biāo)識經(jīng)過各自PCB實現(xiàn)第3頁第3頁7.1 傳播層概述進程傳輸網(wǎng)絡(luò)環(huán)境需要處理問題進程命名與尋址方法需要唯一標(biāo)識在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進程多重協(xié)議識別需要標(biāo)識不同應(yīng)用進程進程間工作模式第4頁第4頁7.1 傳播層概述進程傳播網(wǎng)絡(luò)環(huán)境處理辦法進程命名：主

2、機地址+進程標(biāo)識號進程標(biāo)識號=端標(biāo)語=進程地址多重協(xié)議辨認(rèn)：在進程標(biāo)識中加入?yún)f(xié)議標(biāo)識進程完整表示協(xié)議+主機地址+進程標(biāo)識號正在通信進程表示協(xié)議+當(dāng)?shù)氐刂?當(dāng)?shù)囟藰?biāo)語+遠程地址+遠程端標(biāo)語第5頁第5頁進程1準(zhǔn)備把數(shù)據(jù)傳播給進程27.1 傳播層概述進程傳播網(wǎng)絡(luò)環(huán)境處理辦法進程間工作模式客戶/服務(wù)器模式（Clients/Server model）進程1進程2請求信號請求信號響應(yīng)信號響應(yīng)信號數(shù)據(jù)進程通信協(xié)議第6頁第6頁7.1 傳播層概述進程傳播網(wǎng)絡(luò)環(huán)境處理辦法進程間工作模式：客戶/服務(wù)器模式提出請求進程稱為：客戶機響應(yīng)請求進程稱為：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頁第7頁7.1 傳播層概述傳播層功效為網(wǎng)絡(luò)內(nèi)進程之間實現(xiàn)高質(zhì)量傳播提供差錯控制等為網(wǎng)絡(luò)內(nèi)進程之間實現(xiàn)高效率傳播提供流量控制等為網(wǎng)絡(luò)內(nèi)進程之間實現(xiàn)透明數(shù)據(jù)傳播地址自動變換與辨認(rèn)協(xié)議自動變換與辨認(rèn)第8頁第8頁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，雙方同時完畢數(shù)據(jù)傳播面向無連接服務(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頁第9頁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優(yōu)先級第10頁第10頁7.2 UDP協(xié)議UDP：用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議User Datagram P

4、rotocol特點提供無連接服務(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頁第11頁7.2 UDP協(xié)議端口（進程標(biāo)識）定義端標(biāo)語長度為16位01023是統(tǒng)一分派和控制端標(biāo)語102449151是用戶需要注冊使用端標(biāo)語4915265535是暫時端標(biāo)語第12頁第12頁7.2 UDP協(xié)議端口定義常見端標(biāo)語端標(biāo)語進程名稱闡明53Name Server域名服務(wù)67Bootps引導(dǎo)協(xié)議服務(wù)進程68Bootpc引導(dǎo)協(xié)議客戶進程69TFTP簡樸文獻傳播協(xié)議111RPC遠程過程調(diào)用123NTP網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議161SNMP簡樸網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議第13頁第13頁7.2 UDP協(xié)議UDP數(shù)據(jù)報格式源IP

5、地址目的IP地址00000000協(xié)議（17）UDP長度源端標(biāo)語目的端標(biāo)語UDP總長度校驗和數(shù)據(jù)UDP頭部偽頭部第14頁第14頁7.3 TCP協(xié)議TCP：傳播控制協(xié)議Traction Control Protocol特點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頁第15頁7.3 TCP協(xié)議工作原理端口發(fā)送 TCP 報文段TCPTCP接受緩存發(fā)送緩存報文段報文段報文段端口發(fā)送端接受端向發(fā)送緩存寫入數(shù)據(jù)塊從接受緩存讀取數(shù)據(jù)塊應(yīng)用進程應(yīng)用進程第16頁第16頁7.3 TCP協(xié)議TCP數(shù)據(jù)報格式20 字節(jié)固定首部TCP首部目 端 口數(shù)據(jù)偏移檢 驗 和選 項 （長 度

6、 可 變）源 端 口序 號緊 急 指 針窗 口確 認(rèn) 號保 留FIN32 bitSYNRSTPSHACKURG比特 0 8 16 24 31填 充第17頁第17頁7.3 TCP協(xié)議數(shù)據(jù)報格式目 端 口數(shù)據(jù)偏移檢 驗 和選 項 （長 度 可 變）源 端 口序 號緊 急 指 針窗 口確 認(rèn) 號保 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)識一個進程 是由IP地址+端標(biāo)語構(gòu)成第18頁第18頁7.3 TCP協(xié)議數(shù)據(jù)報格式端標(biāo)語服務(wù)進程闡明20FTP文獻傳播協(xié)議（數(shù)據(jù)連接）21FTP文獻傳播協(xié)議（控制連接）23TELNET虛擬終端網(wǎng)

7、絡(luò)25SMTP簡樸郵件傳播協(xié)議53DNS域名服務(wù)80HTTP超文本傳播協(xié)議111RPC遠程過程調(diào)用第19頁第19頁7.3 TCP協(xié)議數(shù)據(jù)報格式目 端 口數(shù)據(jù)偏移檢 驗 和選 項 （長 度 可 變）源 端 口序 號緊 急 指 針窗 口確 認(rèn) 號保 留FINSYNRSTPSHACKURG填 充占 4 字節(jié)TCP 連接中傳送數(shù)據(jù)流中每一個字節(jié)都編上一個序號。序號字段值則指是本報文段所發(fā)送數(shù)據(jù)第一個字節(jié)序號第20頁第20頁7.3 TCP協(xié)議數(shù)據(jù)報格式目 端 口數(shù)據(jù)偏移檢 驗 和選 項 （長 度 可 變）源 端 口序 號緊 急 指 針窗 口確 認(rèn) 號保 留FINSYNRSTPSHACKURG填 充占 4

8、 字節(jié)，是盼望收到對方下一個報文段數(shù)據(jù)第一個字節(jié)序號第21頁第21頁7.3 TCP協(xié)議數(shù)據(jù)報格式目 端 口數(shù)據(jù)偏移檢 驗 和選 項 （長 度 可 變）源 端 口序 號緊 急 指 針窗 口確 認(rèn) 號保 留FINSYNRSTPSHACKURG填 充數(shù)據(jù)偏移占 4 bit，它指出 TCP 報文段數(shù)據(jù)起始處距離 TCP 報文段起始處有多遠?！皵?shù)據(jù)偏移”單位4 字節(jié)第22頁第22頁7.3 TCP協(xié)議數(shù)據(jù)報格式目 端 口數(shù)據(jù)偏移檢 驗 和選 項 （長 度 可 變）源 端 口序 號緊 急 指 針窗 口確 認(rèn) 號保 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頁第23頁7.3 TCP協(xié)議數(shù)據(jù)報格式目 端 口數(shù)據(jù)偏移檢 驗 和選 項 （長 度 可 變）源 端 口序 號緊 急 指 針窗 口確 認(rèn) 號保 留FINSYNRSTPSHACKURG填 充緊急比特 URG 當(dāng) URG 1 時，表明緊急指針字段有效。它告訴系統(tǒng)此報文段中有緊急數(shù)據(jù)，應(yīng)盡快傳送（相稱于高優(yōu)先級數(shù)據(jù)）第24頁第24頁7.3 TCP協(xié)議數(shù)據(jù)報格式目 端 口數(shù)據(jù)偏移檢 驗 和選 項 （長 度 可 變）源 端 口序 號緊 急 指 針窗 口確 認(rèn) 號保 留FINSYNRSTPSHACKURG填 充確認(rèn)比特 ACK 只有當(dāng) ACK 1 時確認(rèn)號字段才有效。當(dāng) ACK 0 時，確認(rèn)號無

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

11、出現(xiàn)嚴(yán)重差錯（如由于主機崩潰或其它原因），必須釋放連接，然后再重新建立運送連接第27頁第27頁7.3 TCP協(xié)議數(shù)據(jù)報格式目 端 口數(shù)據(jù)偏移檢 驗 和選 項 （長 度 可 變）源 端 口序 號緊 急 指 針窗 口確 認(rèn) 號保 留FINSYNRSTPSHACKURG填 充同時比特 SYN 同時比特 SYN 置為 1，就表示這是一個連接請求或連接接受報文第28頁第28頁7.3 TCP協(xié)議數(shù)據(jù)報格式目 端 口數(shù)據(jù)偏移檢 驗 和選 項 （長 度 可 變）源 端 口序 號緊 急 指 針窗 口確 認(rèn) 號保 留FINSYNRSTPSHACKURG填 充終止比特 FIN (FINal) 用來釋放一個連接。當(dāng)F

12、IN 1 時，表明此報文段發(fā)送端數(shù)據(jù)已發(fā)送完畢，并要求釋放運送連接第29頁第29頁7.3 TCP協(xié)議數(shù)據(jù)報格式目 端 口數(shù)據(jù)偏移檢 驗 和選 項 （長 度 可 變）源 端 口序 號緊 急 指 針窗 口確 認(rèn) 號保 留FINSYNRSTPSHACKURG填 充窗口字段 占 2 字節(jié)。窗口字段用來控制對方發(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，然后告知對方以擬定對方發(fā)送窗口上限第30頁第30頁7.3 TCP協(xié)議數(shù)據(jù)報格式目 端 口數(shù)據(jù)偏移檢 驗 和選 項 （長 度 可 變）源 端 口序 號緊 急 指 針窗 口確 認(rèn) 號保 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。在計算檢查和時，要在 TCP 報文段前面加上 12 字節(jié)偽首部第31頁第31頁7.3 TCP協(xié)議數(shù)據(jù)報格式目 端 口數(shù)據(jù)偏移檢 驗 和選 項 （長 度 可 變）源 端 口序 號緊 急 指 針窗 口確 認(rèn) 號保 留FINSYNRSTPSHACKURG填 充緊急指針字段 占 16 bit。緊急指針指出在本報文段中緊急數(shù)據(jù)最后一個字節(jié)序號第32頁第32頁7.3 TCP協(xié)議數(shù)據(jù)報格式目 端 口數(shù)據(jù)偏移檢 驗 和選 項 （長 度 可 變）源 端 口序 號緊 急 指 針窗 口確 認(rèn) 號保 留FINSYNRSTPSHACKURG填 充選項字段 長度可變。TCP 只要求了一個選項，即最大報文段長度 MSS (Maximum Segment Size)。MSS 告訴對方 TCP：“我緩存所能接受報文段數(shù)據(jù)字段最大長度是 MSS 個字節(jié)第33頁第33頁7.3 TCP協(xié)議傳播流量控制采用滑動窗口技術(shù)傳播差錯控制傳播錯誤報文通過檢查后重傳丟失報文重傳重復(fù)報文通過判斷序號，丟棄重復(fù)報文確認(rèn)丟失依據(jù)確認(rèn)號累計判斷第34頁第34頁7.4 傳播層編程簡介Clients/Server通信模式下，進程之間通