运输层协议概述.doc

第一节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。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。运输层协议和网络层协议的主要区别: 运输层的主要功能:运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信(但网络层是为主机之间提供逻辑通信)。运输层还要对收到的报文进行差错检测。运输层需要有两种不同的运输协议,即面向连接的TCP和无连接的UDP。运输层与其上下层之间的关系的OSI表示法: 运输层向上提供可靠的和不可靠的逻辑通信信道:第二节 TCP/IP体系中的运输层一、运输层中的两个协议 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: UDP在传送数据之前不需要先建立连接。对方的运输层在收到UDP报文后,不需要给出任何确认。虽然UDP不提供可靠交付,但在某些情况下UDP是一种最有效的工作方式。TCP则提供面向连接的服务。TCP不提供广播或多播服务。由于TCP要提供可靠的、面向连接的运输服务,因此不可避免地增加了许多的开销。这不仅使协议数据单元的首部增大很多,还要占用许多的处理机资源。运输层的UDP用户数据报与网际层的IP数据报有很大区别。IP数据报要经过互连网中许多路由器的存储转发,但UDP用户数据报是在运输层的端到端抽象的逻辑信道中传送的。TCP报文段是在运输层抽象的端到端逻辑信道中传送,这种信道是可靠的全双工信道。但这样的信道却不知道究竟经过了哪些路由器,而这些路由器也根本不知道上面的运输层是否建立了TCP连接。二、端口的概念端口就是运输层服务访问点TSAP。端口的作用就是让应用层的各种应用进程都能将其数据通过端口向下交付给运输层,以及让运输层知道应当将其报文段中的数据向上通过端口交付给应用层相应的进程。从这个意义上讲,端口是用来标志应用层的进程。端口用一个16bit端口号进行标志。端口号只具有本地意义,即端口号只是为了标志本计算机应用层中的各进程。在因特网中不同计算机的相同端口号是没有联系的。两类端口: 一类是熟知端口,其数值一般为0~1023。当一种新的应用程序出现时,必须为它指派一个熟知端口。另一类则是一般端口,用来随时分配给请求通信的客户进程。 TCP使用“连接”(而不仅仅是“端口”)作为最基本的抽象,同时将TCP连接的端点称为插口(socket),或套接字、套接口。插口和端口、IP地址的关系是: 同一个名词socket有多种不同的意思:应用编程接口API称为socketAPI,简称为socket。socketAPI中使用的一个函数名也叫作socket。调用socket函数的端点称为socket。调用socket函数时其返回值称为socket描述符,可简称为socket。在操作系统内核中连网协议的Berkeley实现,称为socket实现。第三节用户数据报协议UDP 一、UDP概述 UDP只在IP的数据报服务之上增加了很少一点的功能,即端口的功能和差错检测的功能。虽然UDP用户数据报只能提供不可靠的交付,但UDP在某些方面有其特殊的优点:发送数据之前不需要建立连接UDP的主机不需要维持复杂的连接状态表;UDP用户数据报只有8个字节的首部开销;网络出现的拥塞不会使源主机的发送速率降低。这对某些实时应用是很重要的。端口是用报文队列来实现: 二、UDP用户数据报的首部格式用户数据报UDP有两个字段:数据字段和首部字段。首部字段有8个字节,由4个字段组成,每个字段都是两个字节。在计算检验和时,临时把“伪首部”和UDP用户数据报连接在一起。伪首部仅仅是为了计算检验和。第四节传输控制协议TCP 一、TCP概述二、TCP报文段的首部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。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