课件(1106)52.ppt

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1、计算机网络课程教师：许向阳 2012.11,运输层为相互通信的应用进程提供了逻辑通信,54321,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,LAN2,WAN,AP2,AP3,AP4,IP 层,LAN1,AP1,AP2,AP4,端口,端口,54321,IP 协议的作用范围,运输层协议 TCP 和 UDP 的作用范围,AP3,1）运输层任务：为应用进程之间提供端到端的逻辑通信2）两种协议：面向连接的 TCP 和 无连接的 UDP3）进程通信：采用端口号标注进程，采用套接字标注连接4）UDP伪首部：在发送方和接收方分别计算：校验和5）可靠

2、通信：实现-ARQ自动重传协议,上次课的主要概念,5.4 可靠传输的工作原理5.4.1 停止等待协议,(a)无差错情况,A,发送 M1,确认 M1,B,发送 M2,发送 M3,确认 M2,确认 M3,A,发送 M1,B,超时重传 M1,发送 M2,确认 M1,丢弃有差错的报文,(b)超时重传,t,t,t,t,确认丢失和确认迟到,A,发送 M1,B,超时重传 M1,发送 M2,丢弃重复的 M1重传确认 M1,(c)确认丢失,确认 M1,A,发送 M1,B,超时重传 M1,发送 M2,丢弃重复的 M1重传确认M1,(d)确认迟到,确认 M1,收下迟到的确认但什么也不做,t,t,t,t,5.4.2

3、连续 ARQ 协议,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,(a)发送方维持发送窗口（发送窗口是 5）,发送窗口,接收方动作：累 积 确 认,即不必对收到的字节逐个发送确认，而是对按序到达的最后一个字节发送确认，这样就表示：到这个分组为止的所有字节都已正确收到了。优点：容易实现，即使确认丢失也不必重传。缺点：不能向发送方反映出接收方已经正确收到的所有分组的信息。,接收方动作：Go-back-N（回退 N）,如果发送方发送了前 5 个字节，而中间的第 3 个字节丢失了。这时接收方只能对前两个字节发出确认。发送方只好把后面的三个字节都再重传一次。这就叫做 Go-back-N（回退 N

4、），表示需要再退回来重传已发送过的 N 个字节。,TCP 可靠通信的具体实现,假定：数据传输只往一个方向传输，那么：1）每条TCP 连接都应有：1个发送窗口和1个接收窗口。2）TCP 所有的确认都是基于序号而不是基于报文段。,TCP首部,20 字节的固定首部,目 的 端 口,数据偏移,检 验 和,选 项（长 度 可 变）,源 端 口,序 号,紧 急 指 针,窗 口,确 认 号,保 留,FIN,32 位,SYN,RST,PSH,ACK,URG,位 0 8 16 24 31,填 充,TCP 数据部分,TCP 首部,TCP 报文段,IP 数据部分,IP 首部,发送在前,5.5 TCP 报文段的首部格

5、式,TCP首部,20字节固定首部,目 的 端 口,数据偏移,检 验 和,选 项（长 度 可 变）,源 端 口,序 号,紧 急 指 针,窗 口,确 认 号,保 留,FIN,SYN,RST,PSH,ACK,URG,位 0 8 16 24 31,填 充,源端口和目的端口字段各占 2 字节。端口是运输层与应用层的服务接口。运输层的复用和分用功能都要通过端口才能实现。,TCP首部,20字节固定首部,目 的 端 口,数据偏移,检 验 和,选 项（长 度 可 变）,源 端 口,序 号,紧 急 指 针,窗 口,确 认 号,保 留,FIN,SYN,RST,PSH,ACK,URG,位 0 8 16 24 31,填

6、 充,序号字段占 4 字节。TCP 连接中传送的数据流中的每一个字节都编上一个序号。序号字段的值则指的是本报文段所发送的数据的第一个字节的序号。,TCP首部,20字节固定首部,目 的 端 口,数据偏移,检 验 和,选 项（长 度 可 变）,源 端 口,序 号,紧 急 指 针,窗 口,确 认 号,保 留,FIN,SYN,RST,PSH,ACK,URG,位 0 8 16 24 31,填 充,确认号字段占 4 字节，是期望收到对方的下一个报文段的数据的第一个字节的序号。,TCP首部,20字节固定首部,目 的 端 口,数据偏移,检 验 和,选 项（长 度 可 变）,源 端 口,序 号,紧 急 指 针,

7、窗 口,确 认 号,保 留,FIN,SYN,RST,PSH,ACK,URG,位 0 8 16 24 31,填 充,数据偏移（即首部长度）占 4 位，它指出 TCP 报文段的数据起始处距离 TCP 报文段的起始处有多远。“数据偏移”的单位是 32 位字（以 4 字节为计算单位）。,TCP首部,20字节固定首部,目 的 端 口,数据偏移,检 验 和,选 项（长 度 可 变）,源 端 口,序 号,紧 急 指 针,窗 口,确 认 号,保 留,FIN,SYN,RST,PSH,ACK,URG,位 0 8 16 24 31,填 充,保留字段占 6 位，保留为今后使用，但目前应置为 0。,TCP首部,20字节

8、固定首部,目 的 端 口,数据偏移,检 验 和,选 项（长 度 可 变）,源 端 口,序 号,紧 急 指 针,窗 口,确 认 号,保 留,FIN,SYN,RST,PSH,ACK,URG,位 0 8 16 24 31,填 充,紧急 URG 当 URG 1 时，表明紧急指针字段有效。它告诉系统此报文段中有紧急数据，应尽快传送(相当于高优先级的数据)。,TCP首部,20字节固定首部,目 的 端 口,数据偏移,检 验 和,选 项（长 度 可 变）,源 端 口,序 号,紧 急 指 针,窗 口,确 认 号,保 留,FIN,SYN,RST,PSH,ACK,URG,位 0 8 16 24 31,填 充,确认

9、ACK 只有当 ACK 1 时确认号字段才有效。当 ACK 0 时，确认号无效。,TCP首部,20字节固定首部,目 的 端 口,数据偏移,检 验 和,选 项（长 度 可 变）,源 端 口,序 号,紧 急 指 针,窗 口,确 认 号,保 留,FIN,SYN,RST,PSH,ACK,URG,位 0 8 16 24 31,填 充,推送 PSH(PuSH)接收 TCP 收到 PSH=1 的报文段，就尽快地交付接收应用进程，而不再等到整个缓存都填满了后再向上交付。,TCP首部,20字节固定首部,目 的 端 口,数据偏移,检 验 和,选 项（长 度 可 变）,源 端 口,序 号,紧 急 指 针,窗 口,确

10、 认 号,保 留,FIN,SYN,RST,PSH,ACK,URG,位 0 8 16 24 31,填 充,复位 RST(ReSeT)当 RST 1 时，表明 TCP 连接中出现严重差错（如由于主机崩溃或其他原因），必须释放连接，然后再重新建立运输连接。,TCP首部,20字节固定首部,目 的 端 口,数据偏移,检 验 和,选 项（长 度 可 变）,源 端 口,序 号,紧 急 指 针,窗 口,确 认 号,保 留,FIN,SYN,RST,PSH,ACK,URG,位 0 8 16 24 31,填 充,同步 SYN 同步 SYN=1 表示这是一个连接请求或连接接受报文。,TCP首部,20字节固定首部,目

11、的 端 口,数据偏移,检 验 和,选 项（长 度 可 变）,源 端 口,序 号,紧 急 指 针,窗 口,确 认 号,保 留,FIN,SYN,RST,PSH,ACK,URG,位 0 8 16 24 31,填 充,终止 FIN(FINis)用来释放一个连接。FIN 1 表明此报文段的发送端的数据已发送完毕，并要求释放运输连接。,TCP首部,20字节固定首部,目 的 端 口,数据偏移,检 验 和,选 项（长 度 可 变）,源 端 口,序 号,紧 急 指 针,窗 口,确 认 号,保 留,FIN,SYN,RST,PSH,ACK,URG,位 0 8 16 24 31,填 充,窗口字段 占 2 字节，用来让

12、对方设置发送窗口的依据，单位为字节。,TCP首部,20字节固定首部,目 的 端 口,数据偏移,检 验 和,选 项（长 度 可 变）,源 端 口,序 号,紧 急 指 针,窗 口,确 认 号,保 留,FIN,SYN,RST,PSH,ACK,URG,位 0 8 16 24 31,填 充,检验和 占 2 字节。检验和字段检验的范围包括首部和数据这两部分。在计算检验和时，要在 TCP 报文段的前面加上 12 字节的伪首部。算法与UDP相同-二进制反码求和、再求反,TCP首部,20字节固定首部,目 的 端 口,数据偏移,检 验 和,选 项（长 度 可 变）,源 端 口,序 号,紧 急 指 针,窗 口,确

13、认 号,保 留,FIN,SYN,RST,PSH,ACK,URG,位 0 8 16 24 31,填 充,紧急指针字段 占 16 位，指出在本报文段中紧急数据共有多少个字节（紧急数据放在本报文段数据的最前面）。,TCP首部,20字节固定首部,目 的 端 口,数据偏移,检 验 和,选 项（长 度 可 变）,源 端 口,序 号,紧 急 指 针,窗 口,确 认 号,保 留,FIN,SYN,RST,PSH,ACK,URG,比特 0 8 16 24 31,填 充,选项字段 长度可变。TCP 最初只规定了一种选项，即最大报文段长度 MSS。MSS 告诉对方 TCP：“我的缓存所能接收的报文段的数据字段的最大长

14、度是 MSS 个字节。”,MSS(Maximum Segment Size)是 TCP 报文段中的数据字段的最大长度。数据字段加上 TCP 首部（20字节）才等于整个的 TCP 报文段。,TCP首部,20字节固定首部,目 的 端 口,数据偏移,检 验 和,选 项（长 度 可 变）,源 端 口,序 号,紧 急 指 针,窗 口,确 认 号,保 留,FIN,SYN,RST,PSH,ACK,URG,位 0 8 16 24 31,填 充,填充字段 这是为了使整个首部长度是 4 字节的整数倍。,第4章 习题选讲,4-29、一个自治系统有5个局域网，其连接图如图4-55所示。LAN2至LAN5上的主机数分别

15、为：91，150，3和15。该项自治系统分配到的IP地址块为30.138.118/23。试给出每一个局域网的地址块（包括前缀）。,4-33、下面的前缀中的哪一个和地址152.7.77.159以及152.31.47.252都匹配？说明理由,（1）152.40/13；（2）153.40/9；（3）152.64/12；（4）152.0/11解：700000111；3100011111；两者前3位相同，故网络号最多匹配11位，（4）显然匹配，排除（1）和（3）。对（2）而言，4000101000，不匹配,4-32、以下地址前缀中的哪一个和地址2.52.90.140匹配？说明理由,（1）0/4；（2）32/4；（3）4/6；（4）80/4解：前缀（1）同该地址匹配问题：11.1.1.0/8 是否为合法的主机地址？11.1.1.0/24 是否为非法的主机地址？,IT工程案例雷军的杀手锏,工程名称：小米手机的研发 上市时间：2011.8 开发公司：北京小米科技 董 事 长：雷军开发背景：3G手机-魅族、酷派、金立、NOKIA、摩托罗拉、Iphone 高端、低端、中端、国产、进口、山寨血拼惨烈！难题破解：定位普通人的高端，价格1499元 操作系统-Android 核心竞争力-针对中国用户使用习惯进行上百项优化改进杀手锏：？,