计算机网络 第五章:运输层 阮晓龙 13938213680/rxl@hactcm educn http://network.xg.hactcm.edu.c 河南中医药大学信息管理与信息系统教硏室 信息技术学院网络与信息系统科研工作室 2019.11
计算机网络 第五章：运输层 1 阮晓龙 13938213680 / rxl@hactcm.edu.cn http://network.xg.hactcm.edu.cn 河南中医药大学信息管理与信息系统教研室 信息技术学院网络与信息系统科研工作室 2019.11
2 本章教学计划 口运输层协议概述 ¤用户数据报协议UDP UDP 口传输控制协议TCP 口可靠传输的工作原理 口TCP报文段的首部格式 口TCP可靠传输的实现 TCP 口TCP的流量控制 口TCP的拥塞控制 口TCP的运输连接管理 河南中医药大学/阮晓龙(13938213680/http://network.xg.hactcm.edu.cn
河南中医药大学 / 阮晓龙 / 13938213680 / http://network.xg.hactcm.edu.cn 本章教学计划 运输层协议概述 用户数据报协议UDP 传输控制协议TCP 可靠传输的工作原理 TCP报文段的首部格式 TCP可靠传输的实现 TCP的流量控制 TCP的拥塞控制 TCP的运输连接管理 2 UDP TCP
3 本章教学计划 口概括介绍运输层协议的特点,以及进程之间的通信和端口 等重要概念。 口讲述UDP和TCP协议 口重点讨论较为复杂的TCP协议: ■TCP协议和可靠传输原理 TCP的三个重要问题:滑动窗口、流量控制、拥塞控制 ■TCP连接管理 河南中医药大学/阮晓龙(13938213680/http://network.xg.hactcm.edu.cn
河南中医药大学 / 阮晓龙 / 13938213680 / http://network.xg.hactcm.edu.cn 本章教学计划 概括介绍运输层协议的特点，以及进程之间的通信和端口 等重要概念。 讲述UDP和TCP协议。 重点讨论较为复杂的TCP协议： ◼ TCP协议和可靠传输原理 ◼ TCP的三个重要问题：滑动窗口、流量控制、拥塞控制 ◼ TCP连接管理 3
本章教学计划 口运输层是整个网络体系结构中的关键层次之一,本部分的 重要概念有 运输层为相互通信的应用进程提供逻辑通信。 ■端口和套接字 UDP的特点 ■TCP的特点 在不可靠的网络上实现可靠传输的工作原理,以及停止等待协议和 ARQ协议 TCP的滑动窗口、流量控制、拥塞控制 TCP的连接管理 河南中医药大学/阮晓龙(13938213680/http://network.xg.hactcm.edu.cn
河南中医药大学 / 阮晓龙 / 13938213680 / http://network.xg.hactcm.edu.cn 本章教学计划 运输层是整个网络体系结构中的关键层次之一，本部分的 重要概念有： ◼ 运输层为相互通信的应用进程提供逻辑通信。 ◼ 端口和套接字 ◼ UDP的特点 ◼ TCP的特点 ◼ 在不可靠的网络上实现可靠传输的工作原理，以及停止等待协议和 ARQ协议 ◼ TCP的滑动窗口、流量控制、拥塞控制 ◼ TCP的连接管理 4
5 1运输层协议概述 1.进程之间的通信 口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 口当网络边缘部分中的两个主机使用网络核心部分的功能进 行端到端通信时,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。 河南中医药大学/阮晓龙(13938213680/http://network.xg.hactcm.edu.cn
河南中医药大学 / 阮晓龙 / 13938213680 / http://network.xg.hactcm.edu.cn 1.运输层协议概述 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。 当网络边缘部分中的两个主机使用网络核心部分的功能进 行端到端通信时，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。 5 1.1进程之间的通信
6 应用进程 应用进程 AP,) AP AP 端口运输层提供应用进程间的逻辑通信 端口 4 P层 2 ■■■■■■■■■■■ 主机A 主机B AP 路由器1 路由器2 LAN WAN AP LANz P P协议的作用范围 运输层协议TCP和UDP的作用范围 河南中医药大学/阮晓龙(13938213680/http://network.xg.hactcm.edu.cn
河南中医药大学 / 阮晓龙 / 13938213680 / http://network.xg.hactcm.edu.cn 6 5 4 3 2 1 运输层提供应用进程间的逻辑通信 主机 A 主机 B 应用进程 应用进程 路由器 1 路由器 2 AP1 WAN LAN2 AP2 AP3 AP4 IP 层 LAN1 AP1 AP2 AP4 端口 端口 5 4 3 2 1 IP 协议的作用范围 运输层协议 TCP 和 UDP 的作用范围 AP3
7 1运输层协议概述 1.进程之间的通信 口两个主机进行通信,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。 口运输层的一个很重要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。 口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 河南中医药大学/阮晓龙(13938213680/http://network.xg.hactcm.edu.cn
河南中医药大学 / 阮晓龙 / 13938213680 / http://network.xg.hactcm.edu.cn 1.运输层协议概述 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。 7 1.1进程之间的通信
8 1运输层协议概述 1.进程之间的通信 因特网 P协议的作用范围 (提供主机之间的逻辑通信) TCP和UDP协议的作用范围 (提供进程之间的逻辑通信) 河南中医药大学/阮晓龙(13938213680/http://network.xg.hactcm.edu.cn
河南中医药大学 / 阮晓龙 / 13938213680 / http://network.xg.hactcm.edu.cn 1.运输层协议概述 8 1.1进程之间的通信 … … IP 协议的作用范围 （提供主机之间的逻辑通信） TCP 和 UDP 协议的作用范围 （提供进程之间的逻辑通信） 因 特 网
9 1运输层协议概述 1.进程之间的通信 口运输层的主要作用: 运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信,网络层是为主机之 间提供逻辑通信。 运输层要对收到的报文进行差错检测。网络层对P数据报首部提供 首部数据的校验而不检査数据部分 根据应用程序的不同需求,运输层需要有两种不同的运输协议 口面向连接的TCP 口无连接的UDP 河南中医药大学/阮晓龙(13938213680/http://network.xg.hactcm.edu.cn
河南中医药大学 / 阮晓龙 / 13938213680 / http://network.xg.hactcm.edu.cn 1.运输层协议概述 运输层的主要作用： ◼ 运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信，网络层是为主机之 间提供逻辑通信。 ◼ 运输层要对收到的报文进行差错检测。网络层对IP数据报首部提供 首部数据的校验而不检查数据部分。 ◼ 根据应用程序的不同需求，运输层需要有两种不同的运输协议： 面向连接的TCP 无连接的UDP 9 1.1进程之间的通信
10 1运输层协议概述 1.进程之间的通信 口两种不同的运输协议: 运输层向高层用户屏蔽了其下层网络核心的细节(如网络拓扑、所 采用的路由选择协议等),它使应用进程看见的就是好像在两个运 输层实体之间有一条端到端的逻辑通信信道。 当运输层采用面向连接的TCP协议时,尽管网络核心是不可靠且只 提供尽最大努力交付服务,逻辑通信信道相当于全双工模式的可靠 信道。 当运输层采用无连接的UDP协议时,逻辑通信信道是不可靠信道。 河南中医药大学/阮晓龙(13938213680/http://network.xg.hactcm.edu.cn
河南中医药大学 / 阮晓龙 / 13938213680 / http://network.xg.hactcm.edu.cn 1.运输层协议概述 两种不同的运输协议： ◼ 运输层向高层用户屏蔽了其下层网络核心的细节（如网络拓扑、所 采用的路由选择协议等），它使应用进程看见的就是好像在两个运 输层实体之间有一条端到端的逻辑通信信道。 ◼ 当运输层采用面向连接的TCP协议时，尽管网络核心是不可靠且只 提供尽最大努力交付服务，逻辑通信信道相当于全双工模式的可靠 信道。 ◼ 当运输层采用无连接的UDP协议时，逻辑通信信道是不可靠信道。 10 1.1进程之间的通信