知識結構：
- 傳輸層服務
- 傳輸層功能
- 尋址與端口
- 無連接與面向連接
- UDP
- UDP數據報
- UDP校驗
- TCP
- TCP段
- 連接管理
- 可靠傳輸
- 流量控制與擁塞控制
傳輸層：提供進程間的通信，端到端；復用和分用；差錯檢測；兩種協議
端口的作用：傳輸層的端口，網絡層的IP，數據鏈路層的MAC，都是為了唯一標識某些對象
套接字 = IP + 端口號
TCP
l 源端口：標識發送該TCP報文段的應用進程
l 目的端口：標識接收該TCP報文段的應用進程
n 端口號占16 bit，范圍0-65535
n 套接字 Socket：（IP地址： 端口號）
n TCP連接：：={socket1, socket2} = {(IP1: PORT1), (IP2, PORT2)}
l 序號
n 表示本報文段TCP數據的第一個字節的序號
n 4字節，序號范圍[0, -1]，可表示4GB數據
n 一條TCP連接的初始序號(SYN)，初始序號隨機產生
l 確認號
n 確認號是接收方對收到數據的確認
n 確認號=N，表示到序號N-1為止的所有數據都已正確收到，期望接收序號為N的數據
n 確認標志位ACK=1，確認號才有效
l 數據偏移
n 即指TCP首部長度
n 占4 bit，並以4字節為單位
l 保留和控制位
n SYN，連接建立
n FIN，連接釋放
n ACK，確認包，確認號有效
n RST，復位連接
n PSH，無需等待緩存填滿盡快交付給應用層，交互式通信，希望對方立即回復，telnet/rlogin
n URG，緊急報文，緊急指針有效(Control+C)
l 窗口
n 指接收端的接收窗口大小，用來控制對方發送的數據量。也就是后面需要講的滑動窗口的窗口大小。
n 由於TCP的頭部窗口字段只有16bit，最多表示65535字節,為了表示更大的窗口，使用了可選的放大倍數。
n Syn包option帶上放大的windows scale
l 檢驗和
n 占16 bit，檢查范圍包括TCP報文段首部和數據載荷部分
n 在計算校驗和時，要在TCP報文段的前面加上12字節的偽首部
l 緊急指針
n 緊急標志位URG=1時，緊急指針才有效
n 占16 bit，以字節為單位，用來指明緊急數據的長度
l 選項
n 長度可變，最大40字節。TCP章節的最后會介紹幾種常見選項字段
n 填充
n 由於選項的長度可變，因此使用填充來確保報文段首部總長度能被4整除
小結：
l 一個TCP連接需要四個元組來表示是同一個連接（src_ip, src_port, dst_ip, dst_port）准確說是五元組，還有一個是協議。但因為這里只是說TCP協議，所以，這里只說四元組。
l TCP首部的四個重要部分：
n Sequence Number是包的序號，用來解決網絡包亂序（reordering）問題。
n Acknowledgement Number就是ACK，用於確認收到，用來解決不丟包的問題。
n Window又叫Advertised-Window，也就是著名的滑動窗口（Sliding Window），用於解決流控的。
n TCP Flag ，也就是包的類型，主要是用於操控TCP的狀態機的。
l TCP連接建立的目的
n 通信雙方確認對方的存在
n 雙方確定自己的初始序列號，並通知對方
n 允許雙方協商一些參數（最大報文段長度、窗口大小等）
n 對傳輸實體資源進行分配
l TCP連接建立的方式
n 采用客戶端服務器方式（C/S），主動發起連接建立的應用進程叫做客戶端，被動等待連接建立的叫服務器端。
l 粗實線----Client
l 粗虛線----Server
l 細線----異常
可靠傳輸：
- 停止等待協議ARQ
- 連續ARQ協議
發送窗口根據接收方的接收窗口和網絡的擁塞情況設置
接收窗口取決於接收方的應用、系統、硬件的限制，和自身處理能力有關
擁塞控制
擁塞控制作用於點到點的網絡層
l 慢開始：指數增長
l 擁塞避免：線性增長
l 快重傳：收到3個同樣的確認就立刻重傳，不等到超時
l 快恢復：cwnd不是從1重新開始
接收端窗口rwnd，又稱通知窗口（awnd），是接收端根據目前的接收緩存大小所許諾的最新窗口值，是來自接收端的流量控制。
擁塞窗口cwnd是發送端根據自己估計的網絡阻塞程度而設置的窗口值，是來自發送端的流量控制。
UDP：
| UDP |
TCP |
| 無連接 |
面向連接 |
| 支持一對一/一對多/多對多的交互通信 |
支持一對一 |
| 面向報文（無分段，大小要合適） |
面向字節流 |
| 盡最大努力交付，不可靠 |
可靠交付 |
| 無擁塞控制（恆定速率，允許丟失數據，不允許太大時延，IP電話/實時視頻會議） |
有擁塞控制/流量控制 |
| 首部開銷小，僅8個字節 |
首部最小20字節，最大60字節 |
l 細線----異常Ø 源端口：標識發送該TCP報文段的應用進程
Ø 目的端口：標識接收該TCP報文段的應用進程
Ø 端口號占16 bit，范圍0-65535
Ø 套接字 Socket：（IP地址： 端口號）
Ø TCP連接：：={socket1, socket2} = {(IP1: PORT1), (IP2, PORT2)}
序號
Ø 表示本報文段TCP數據的第一個字節的序號
Ø 4字節，序號范圍[0, -1]，可表示4GB數據
Ø 一條TCP連接的初始序號(SYN)，初始序號隨機產生
確認號
Ø 確認號是接收方對收到數據的確認
Ø 確認號=N，表示到序號N-1為止的所有數據都已正確收到，期望接收序號為N的數據
確認標志位ACK=1，確認號才有效
Ø 數據偏移
ü 即指TCP首部長度
ü 占4 bit，並以4字節為單位
Ø 保留和控制位
ü SYN，連接建立
ü FIN，連接釋放
ü ACK，確認包，確認號有效
ü RST，復位連接
ü PSH，無需等待緩存填滿盡快交付給應用層，交互式通信，希望對方立即回復，telnet/rlogin
ü URG，緊急報文，緊急指針有效(Control+C)
Ø 窗口
ü 指接收端的接收窗口大小，用來控制對方發送的數據量。也就是后面需要講的滑動窗口的窗口大小。
ü 由於TCP的頭部窗口字段只有16bit，最多表示65535字節,為了表示更大的窗口，使用了可選的放大倍數。
ü Syn包option帶上放大的windows scale
Ø 檢驗和
ü 占16 bit，檢查范圍包括TCP報文段首部和數據載荷部分
ü 在計算校驗和時，要在TCP報文段的前面加上12字節的偽首部
Ø 緊急指針
ü 緊急標志位URG=1時，緊急指針才有效
ü 占16 bit，以字節為單位，用來指明緊急數據的長度
Ø 選項
ü 長度可變，最大40字節。TCP章節的最后會介紹幾種常見選項字段
ü 填充
ü 由於選項的長度可變，因此使用填充來確保報文段首部總長度能被4整除