目錄
位置
TCP/IP 體系傳輸層協議
端到端通信
進程邏輯通信
數據分段
進程標識符
端口
流量控制
擁塞控制
隨機早期檢測 RED
套接字
服務
位置
傳輸層協議屬於面向通信部分的最高層,同時也是用戶功能中的最低層
TCP/IP 體系傳輸層協議
端到端通信
兩個主機進行通信實際上就是兩個主機中的應用進程互相通信,應用進程之間的通信又稱為端到端的通信,傳輸層為應用進程之間提供端到端的邏輯通信(但網絡層是為主機之間提供邏輯通信)
進程邏輯通信
數據分段
進程標識符
定義:
運行在計算機中的進程是用進程標識符來標志的
要求:
- 運行在應用層的各種應用進程卻不應當讓計算機操作系統指派它的進程標識符.這是因為在因特網上使用的計算機的操作系統種類很多,而不同的操作系統又使用不同格式的進程標識符
- 為了使運行不同操作系統的計算機的應用進程能夠互相通信,就必須用統一的方法對 TCP/IP 體系的應用進程進行標志
端口
定義:
在傳輸層使用協議端口號(protocol port number),或通常簡稱為端口(port)
硬件端口:
路由器或交換機上的端口是硬件端口
軟件端口:
在協議棧層間的抽象的協議端口是軟件端口,是不同硬件設備進行交互的接口,是應用層的各種協議進程與運輸實體進行層間交互的一種地址(端口用一個 16 位端口號進行標志)端口號只具有本地意義,即端口號只是為了標志本計算機應用層中的各進程.在因特網中不同計算機的相同端口號是沒有聯系的
三類端口:
- 熟知端口號: 數值一般為 0~1023( 這些知名端口號由Internet號分配機構(Internet Assigned Numbers Authority, IANA)來管理 )
- 登記端口號: 數值為 1024~49151,為沒有熟知端口號的應用程序使用的。使用這個范圍的端口號必須在 IANA 登記,以防止重復
- 客戶端口號 / 短暫端口號: 數值為 49152~65535,留給客戶進程選擇暫時使用。當服務器進程收到客戶進程的報文時,就知道了客戶進程所使用的動態端口號。通信結束后,這個端口號可供其他客戶進程以后使用
端口尋址:
注意:
- 雖然通信的終點是應用進程,但我們可以把端口想象是通信的終點,因為我們只要把要傳送的報文交到目的主機的某一個合適的目的端口,剩下的工作(即最后交付目的進程)就由 TCP 來完成
- 應用層不同進程的報文通過不同的端口向下交到傳輸層,再往下就共用網絡層提供的服務
UDP端口
- DNS服務的UDP端口號是53
- SNMP（簡單網絡管理協議）服務的UDP端口號是161
- TFTP(簡單文件傳送協議)服務器的UDP端口號是69
TCP端口
流量控制
流量控制(flow control)往往指在給定的發送端和接收端之間的點對點通信量的控制.就是讓發送方的發送速率不要太快,既要讓接收方來得及接收,也不要使網絡發生擁塞
擁塞控制
條件:
對資源需求的總和 > 可用資源
涉及因素:
擁塞控制是一個全局性的過程，涉及到所有的主機、所有的路由器，以及與降低網絡傳輸性能有關的所有因素
分類:
開環控制:
說明:
開環控制方法就是在設計網絡時事先將有關發生擁塞的因素考慮周到,力求網絡在工作時不產生擁塞
閉環控制:
說明:
閉環控制是基於反饋環路的概念.屬於閉環控
三種措施:
-
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- 監測網絡系統以便檢測到擁塞在何時、何處發生
- 將擁塞發生的信息傳送到可采取行動的地方
- 調整網絡系統的運行以解決出現的問題
-
圖釋:
隨機早期檢測 RED (Random Early Detection)
具體實現:
- 使路由器的隊列維持兩個參數，即隊列長度最小門限 THmin 和最大門限 THmax
- RED 對每一個到達的數據報都先計算平均隊列長度 LAV
- 若平均隊列長度小於最小門限 THmin,則將新到達的數據報放入隊列進行排隊
- 若平均隊列長度超過最大門限 THmax,則將新到達的數據報丟棄
- 若平均隊列長度在最小門限 THmin 和最大門限THmax 之間,則按照某一概率 p 將新到達的數據報丟棄
圖釋:
丟棄概率:
丟棄概率 p 與 THmin 和 Thmax 的關系:
-
- 當 LAV<Thmin 時,丟棄概率 p = 0
- 當 LAV>Thmax 時,丟棄概率 p = 1
- 當 THmin<LAV<THmax時, 0<p<1
圖釋:
套接字
說明:
(socket) 套接字 socket = (IP地址: 端口號)
每一條 TCP 連接唯一地被通信兩端的兩個端點 (即兩個套接字) 所確定.即：TCP 連接 ::= {socket1, socket2}= {(IP1: port1), (IP2: port2)}
socket 的多種不同意思
- 應用編程接口 API 稱為 socket API, 簡稱為 socket
- socket API 中使用的一個函數名也叫作 socket
- 調用 socket 函數的端點稱為 socket
- 調用 socket 函數時其返回值稱為 socket 描述符,可簡稱為 socket
- 在操作系統內核中連網協議的 Berkeley 實現,稱為 socket 實現
服務
DNS服務
目的:
人們很難記住IP數字地址.於是,人們創建了可以將數字地址轉換為簡單易記名稱的域名系統.
作用:
存儲不同類型的資源記錄,用來解析域名.這些記錄中包含域名,地址以及記錄的類型.
Web 服務
作用:
-
- Web 服務器是可以向發出請求的瀏覽器提供文檔的程序
- Web 服務器不僅能夠存儲信息,還能在用戶通過Web瀏覽器提供的信息的基礎上運行腳本和程序
HTTP 協議:
-
- HTTP 協議(HyperText Transfer Protocol 超文本傳輸協議)
電子郵件服務
SMTP 協議: 客戶端使用 SMTP 將郵件發送到服務器並使用
POP 協議: POP接受電子郵件
FTP服務
作用: FTP 用於客戶端和服務器之間的文件傳輸
FTP協議: FTP文件傳輸協議（File Transfer Protocol）
DHCP服務
作用:
-
- 網絡中的設備可以從 DHCP 服務器中獲取 IP 地址和其它信息.
- 負責維護 IP 地址池,並在客戶端登錄時將臨時地址分配給客戶端
DHCP協議:
自動將IP位址指派給登入TCP/IP網絡的用戶端的一種軟件
Telnet服務
Telnet協議:
-
- 是Internet遠程登陸服務的標准協議和主要方式
- 是一種客戶端/服務器協議,規定了創建和終止VTY會話的規則.