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计算机网络第5章运输层第5章运输层（续）第5章运输层（续）第5章运输层（续）从通信和信息处理的角度看运输层向它上面的应用层提供通信服务它属于面向通信部分的最高层同时也是用户功能中的最低层。当网络的边缘部分中的两个主机使用网络的核心部分的功能进行端到端的通信时只有位于网络边缘部分的主机的协议栈才有运输层而网络核心部分中的路由器在转发分组时都只用到下三层的功能。两个主机进行通信实际上就是两个主机中的应用进程互相通信。应用进程之间的通信又称为端到端的通信。运输层的一个很重要的功能就是复用和分用。应用层不同进程的报文通过不同的端口向下交到运输层再往下就共用网络层提供的服务。“运输层提供应用进程间的逻辑通信”。“逻辑通信”的意思是：运输层之间的通信好像是沿水平方向传送数据。但事实上这两个运输层之间并没有一条水平方向的物理连接。运输层的主要功能两种不同的运输协议TCP/IP的运输层有两个不同的协议：(1)用户数据报协议UDP(UserDatagramProtocol)(2)传输控制协议TCP(TransmissionControlProtocol)两个对等运输实体在通信时传送的数据单位叫作运输协议数据单元TPDU(TransportProtocolDataUnit)。TCP传送的数据单位协议是TCP报文段(segment)UDP传送的数据单位协议是UDP报文或用户数据报。TCP/IP体系中的运输层协议TCP与UDP还要强调两点运行在计算机中的进程是用进程标识符来标志的。运行在应用层的各种应用进程却不应当让计算机操作系统指派它的进程标识符。这是因为在因特网上使用的计算机的操作系统种类很多而不同的操作系统又使用不同格式的进程标识符。为了使运行不同操作系统的计算机的应用进程能够互相通信就必须用统一的方法对TCP/IP体系的应用进程进行标志。需要解决的问题端口号(protocolportnumber)简称为端口(port)软件端口与硬件端口TCP的端口三类端口5.2用户数据报协议UDP5.2.1UDP概述UDP的主要特点面向报文的UDPUDP是面向报文的UDP基于端口的分用5.3传输控制协议TCP概述5.3.1TCP最主要的特点应当注意5.3.2TCP的连接同一个名词socket有多种不同的意思5.4可靠传输的工作原理5.4.1停止等待协议请注意确认丢失和确认迟到可靠通信的实现信道利用率信道的利用率U流水线传输累积确认Go-back-N（回退N）TCP可靠通信的具体实现TCP首部TCP首部TCP首部TCP首部TCP首部TCP首部TCP首部TCP首部TCP首部TCP首部TCP首部TCP首部TCP首部TCP首部TCP首部其他选项TCP首部5.6TCP可靠传输的实现5.6.1以字节为单位的滑动窗口不允许发送允许发送但尚未发送不允许发送发送缓存发送缓存与接收缓存的作用需要强调三点5.6.2超时重传时间的选择往返时延的方差很大往返时间RTT?Karn算法5.6.3选择确认SACK(SelectiveACK)RFC2018的规定5.7TCP的流量控制5.7.1利用滑动窗口实现流量控制seq=1DATA持续计时器(persistencetimer)。5.7.2必须考虑传输效率5.8TCP的拥塞控制5.8.1拥塞控制的一般原理拥塞控制与流量控制的关系拥塞控制所起的作用拥塞控制的一般原理开环控制和闭环控制开环控制闭环控制闭环控制方式5.8.2几种拥塞控制方法1.慢开始和拥塞避免慢开始算法的原理传输轮次(transmissionround)设置慢开始门限状态变量ssthresh当网络出现拥塞时22慢开始和拥塞避免算法的实现举例慢开始和拥塞避免算法的实现举例慢开始和拥塞避免算法的实现举例慢开始和拥塞避免算法的实现举例慢开始和拥塞避免算法的实现举例慢开始和拥塞避免算法的实现举例222222乘法减小(multiplicativedecrease)2.快重传和快恢复快重传举例快恢复算法5.8.3随机早期检测RED(RandomEarlyDetection)丢弃概率p与THmin和Thmax的关系瞬时队列长度和平均队列长度的区别5-9TCP的运输连接管理1.运输连接的三个阶段客户服务器方式用三次握手建立TCP连接用三次握手建立TCP连接SYN=1seq=xSYN