知识结构：
- 传输层服务
- 传输层功能
- 寻址与端口
- 无连接与面向连接
- UDP
- UDP数据报
- UDP校验
- TCP
- TCP段
- 连接管理
- 可靠传输
- 流量控制与拥塞控制
传输层：提供进程间的通信，端到端；复用和分用；差错检测；两种协议
端口的作用：传输层的端口，网络层的IP，数据链路层的MAC，都是为了唯一标识某些对象
套接字 = IP + 端口号
TCP
l 源端口：标识发送该TCP报文段的应用进程
l 目的端口：标识接收该TCP报文段的应用进程
n 端口号占16 bit，范围0-65535
n 套接字 Socket：（IP地址： 端口号）
n TCP连接：：={socket1, socket2} = {(IP1: PORT1), (IP2, PORT2)}
l 序号
n 表示本报文段TCP数据的第一个字节的序号
n 4字节，序号范围[0, -1]，可表示4GB数据
n 一条TCP连接的初始序号(SYN)，初始序号随机产生
l 确认号
n 确认号是接收方对收到数据的确认
n 确认号=N，表示到序号N-1为止的所有数据都已正确收到，期望接收序号为N的数据
n 确认标志位ACK=1，确认号才有效
l 数据偏移
n 即指TCP首部长度
n 占4 bit，并以4字节为单位
l 保留和控制位
n SYN，连接建立
n FIN，连接释放
n ACK，确认包，确认号有效
n RST，复位连接
n PSH，无需等待缓存填满尽快交付给应用层，交互式通信，希望对方立即回复，telnet/rlogin
n URG，紧急报文，紧急指针有效(Control+C)
l 窗口
n 指接收端的接收窗口大小，用来控制对方发送的数据量。也就是后面需要讲的滑动窗口的窗口大小。
n 由于TCP的头部窗口字段只有16bit，最多表示65535字节,为了表示更大的窗口，使用了可选的放大倍数。
n Syn包option带上放大的windows scale
l 检验和
n 占16 bit，检查范围包括TCP报文段首部和数据载荷部分
n 在计算校验和时，要在TCP报文段的前面加上12字节的伪首部
l 紧急指针
n 紧急标志位URG=1时，紧急指针才有效
n 占16 bit，以字节为单位，用来指明紧急数据的长度
l 选项
n 长度可变，最大40字节。TCP章节的最后会介绍几种常见选项字段
n 填充
n 由于选项的长度可变，因此使用填充来确保报文段首部总长度能被4整除
小结：
l 一个TCP连接需要四个元组来表示是同一个连接（src_ip, src_port, dst_ip, dst_port）准确说是五元组，还有一个是协议。但因为这里只是说TCP协议，所以，这里只说四元组。
l TCP首部的四个重要部分：
n Sequence Number是包的序号，用来解决网络包乱序（reordering）问题。
n Acknowledgement Number就是ACK，用于确认收到，用来解决不丢包的问题。
n Window又叫Advertised-Window，也就是著名的滑动窗口（Sliding Window），用于解决流控的。
n TCP Flag ，也就是包的类型，主要是用于操控TCP的状态机的。
l TCP连接建立的目的
n 通信双方确认对方的存在
n 双方确定自己的初始序列号，并通知对方
n 允许双方协商一些参数（最大报文段长度、窗口大小等）
n 对传输实体资源进行分配
l TCP连接建立的方式
n 采用客户端服务器方式（C/S），主动发起连接建立的应用进程叫做客户端，被动等待连接建立的叫服务器端。
l 粗实线----Client
l 粗虚线----Server
l 细线----异常
可靠传输：
- 停止等待协议ARQ
- 连续ARQ协议
发送窗口根据接收方的接收窗口和网络的拥塞情况设置
接收窗口取决于接收方的应用、系统、硬件的限制，和自身处理能力有关
拥塞控制
拥塞控制作用于点到点的网络层
l 慢开始：指数增长
l 拥塞避免：线性增长
l 快重传：收到3个同样的确认就立刻重传，不等到超时
l 快恢复：cwnd不是从1重新开始
接收端窗口rwnd，又称通知窗口（awnd），是接收端根据目前的接收缓存大小所许诺的最新窗口值，是来自接收端的流量控制。
拥塞窗口cwnd是发送端根据自己估计的网络阻塞程度而设置的窗口值，是来自发送端的流量控制。
UDP：
| UDP |
TCP |
| 无连接 |
面向连接 |
| 支持一对一/一对多/多对多的交互通信 |
支持一对一 |
| 面向报文（无分段，大小要合适） |
面向字节流 |
| 尽最大努力交付，不可靠 |
可靠交付 |
| 无拥塞控制（恒定速率，允许丢失数据，不允许太大时延，IP电话/实时视频会议） |
有拥塞控制/流量控制 |
| 首部开销小，仅8个字节 |
首部最小20字节，最大60字节 |
l 细线----异常Ø 源端口：标识发送该TCP报文段的应用进程
Ø 目的端口：标识接收该TCP报文段的应用进程
Ø 端口号占16 bit，范围0-65535
Ø 套接字 Socket：（IP地址： 端口号）
Ø TCP连接：：={socket1, socket2} = {(IP1: PORT1), (IP2, PORT2)}
序号
Ø 表示本报文段TCP数据的第一个字节的序号
Ø 4字节，序号范围[0, -1]，可表示4GB数据
Ø 一条TCP连接的初始序号(SYN)，初始序号随机产生
确认号
Ø 确认号是接收方对收到数据的确认
Ø 确认号=N，表示到序号N-1为止的所有数据都已正确收到，期望接收序号为N的数据
确认标志位ACK=1，确认号才有效
Ø 数据偏移
ü 即指TCP首部长度
ü 占4 bit，并以4字节为单位
Ø 保留和控制位
ü SYN，连接建立
ü FIN，连接释放
ü ACK，确认包，确认号有效
ü RST，复位连接
ü PSH，无需等待缓存填满尽快交付给应用层，交互式通信，希望对方立即回复，telnet/rlogin
ü URG，紧急报文，紧急指针有效(Control+C)
Ø 窗口
ü 指接收端的接收窗口大小，用来控制对方发送的数据量。也就是后面需要讲的滑动窗口的窗口大小。
ü 由于TCP的头部窗口字段只有16bit，最多表示65535字节,为了表示更大的窗口，使用了可选的放大倍数。
ü Syn包option带上放大的windows scale
Ø 检验和
ü 占16 bit，检查范围包括TCP报文段首部和数据载荷部分
ü 在计算校验和时，要在TCP报文段的前面加上12字节的伪首部
Ø 紧急指针
ü 紧急标志位URG=1时，紧急指针才有效
ü 占16 bit，以字节为单位，用来指明紧急数据的长度
Ø 选项
ü 长度可变，最大40字节。TCP章节的最后会介绍几种常见选项字段
ü 填充
ü 由于选项的长度可变，因此使用填充来确保报文段首部总长度能被4整除