网络技术三章

1、第第3 3章章计算机网络体系结构与协议计算机网络体系结构与协议 3.1 3.1 网络体系结构的基本概念网络体系结构的基本概念 3.1.1 网络协议 体系结构是研究系统各部分组成及相互关系的技术科学。体系结构是研究系统各部分组成及相互关系的技术科学。计算机网络体系结构采用分层配对结构，定义和描述了一组计算机网络体系结构采用分层配对结构，定义和描述了一组用于计算机及其通信设施之间互连的标准和规范的集合。遵用于计算机及其通信设施之间互连的标准和规范的集合。遵循这组规范可以方便地实现计算机设备之间的通信。所谓网循这组规范可以方便地实现计算机设备之间的通信。所谓网络体系就是为了完成计算机间的通信合作，把

2、每台计算机互络体系就是为了完成计算机间的通信合作，把每台计算机互连的功能划分成有明确定义的层次，并规定了同层次进程通连的功能划分成有明确定义的层次，并规定了同层次进程通信的协议及相邻层之间的接口及服务，将这些同层进程通信信的协议及相邻层之间的接口及服务，将这些同层进程通信的协议以及相邻层的接口统称为网络体系结构。的协议以及相邻层的接口统称为网络体系结构。 1 1协议协议2 2实体实体3 3接口接口3.1.3 网络体系结构 我们将计算机网络的各层及其协议的集合，称为网络我们将计算机网络的各层及其协议的集合，称为网络的体系结构（的体系结构（ArchitectureArchitecture）。计算机

3、网络的体系结构就）。计算机网络的体系结构就是这个计算机网络及其部件所应完成的功能的精确定义。是这个计算机网络及其部件所应完成的功能的精确定义。 协议层次化不同于程序设计中模块化的概念。在程序协议层次化不同于程序设计中模块化的概念。在程序设计中，各模块可以相互独立、任意拼装或者并行。而层设计中，各模块可以相互独立、任意拼装或者并行。而层次则一定有上下之分，它是依数据流的流动而产生的。组次则一定有上下之分，它是依数据流的流动而产生的。组成不同计算机同等层的实体称为对等进程。对等进程功能成不同计算机同等层的实体称为对等进程。对等进程功能必须完全一致，且采用相同的协议。必须完全一致，且采用相同的协议。

4、3.2 OSI3.2 OSI参考模型参考模型 3.2.1 OSI参考模型的制定 1 1OSIOSI参考模型的提出参考模型的提出 2 2OSIOSI参考模型的结构参考模型的结构OSI/RMOSI/RM中的基本概念中的基本概念 1 1实体、协议、服务和服务访问点实体、协议、服务和服务访问点 2 2ISO/OSIISO/OSI的工作过程的工作过程3 3面向连接服务与无连接服务面向连接服务与无连接服务 4 4服务原语服务原语 3.2.3 OSI与TCP/IP体系结构的比较 1 1TCP/IPTCP/IP体系结构与体系结构与OSI/RMOSI/RM层次之间的对应关系层次之间的对应关系 TCP/IP TC

5、P/IP体系结构由一系列协议构成，其中传输控制体系结构由一系列协议构成，其中传输控制协议（协议（Transmission Control ProtocolTransmission Control Protocol，TCPTCP）和因特）和因特网协议（网协议（Internet ProtocolInternet Protocol，IPIP）是最重要的两个协议，）是最重要的两个协议，因此就把该体系结构称为因此就把该体系结构称为TCP/IPTCP/IP体系结构。体系结构。TCP/IPTCP/IP体系体系结构分为网络接口层、网际层、运输层和应用层结构分为网络接口层、网际层、运输层和应用层4 4层，它层，

6、它同样遵循关于体系结构的原理。同样遵循关于体系结构的原理。TCP/IPTCP/IP体系结构与体系结构与OSI/RMOSI/RM层次之间的对应关系如图层次之间的对应关系如图3-83-8所示。所示。 TCP/IP TCP/IP模型和模型和ISO/OSIISO/OSI模型有许多相似之处，两种模型有许多相似之处，两种模型中都包含能提供可靠的进程之间端到端传输服务的模型中都包含能提供可靠的进程之间端到端传输服务的传输层，而在传输层之上是面向用户应用的传输服务。传输层，而在传输层之上是面向用户应用的传输服务。2 2TCP/IPTCP/IP协议集协议集 TCPTCP是由一系列协议组成的，它是一套分层的通信协

7、是由一系列协议组成的，它是一套分层的通信协议模型及协议集内部的依赖关系如图议模型及协议集内部的依赖关系如图3-93-9所示。所示。 3.3 3.3 物理层的功能和特性物理层的功能和特性 在建立网络标准以确保通信和网络设备有统一的标准方面，在建立网络标准以确保通信和网络设备有统一的标准方面，美国和许多国际组织发挥了重要的作用。这些组织包括：美国和许多国际组织发挥了重要的作用。这些组织包括：美国国家标准化协会（美国国家标准化协会（ANSIANSI）。）。国际通信联盟（国际通信联盟（ITUITU）。）。电气电子工程师协会（电气电子工程师协会（IEEEIEEE）。）。国际标准化组织（国际标准化组织（I

8、SOISO）。）。电子工业联合会（电子工业联合会（EIAEIA）和相关的通信工业联合会（）和相关的通信工业联合会（TIATIA）。）。 Internet Internet协会（协会（ISOCISOC）和相关的）和相关的InternetInternet工程任务组工程任务组（IETFIETF）。）。1 1物理层定义物理层定义 物理层是物理层是OSIOSI分层结构体系中最重要最基础的一层。它分层结构体系中最重要最基础的一层。它是建立在通信媒体基础上实现设备之间的物理接口。要指是建立在通信媒体基础上实现设备之间的物理接口。要指出的是，物理层并不是指连接计算机的具体物理设备或具出的是，物理层并不是指连接

9、计算机的具体物理设备或具体的传输媒体，而是指在物理媒体之上的为上一层提供一体的传输媒体，而是指在物理媒体之上的为上一层提供一个传输原始比特流的物理连接。个传输原始比特流的物理连接。3.3.1 物理层功能2 2物理层向数据链路层提供的服务物理层向数据链路层提供的服务 物理层是为高层实现位流传输的物理通道，通道的物理层是为高层实现位流传输的物理通道，通道的组成包括连接两个物理实体之间的传输介质、传输位流组成包括连接两个物理实体之间的传输介质、传输位流（或码元）所必需的设施、物理层中的中继设备、互连（或码元）所必需的设施、物理层中的中继设备、互连数据电路等。数据电路等。 物理层向数据链路层提供下列服

10、务：物理层向数据链路层提供下列服务：（1 1）物理建立、连接与释放）物理建立、连接与释放（2 2）物理服务数据单元）物理服务数据单元（3 3）通报故障与差错）通报故障与差错3 3物理层要解决的主要问题物理层要解决的主要问题 （1 1）数据信号传输）数据信号传输（2 2）接口设计）接口设计（3 3）实现位操作）实现位操作（4 4）信号传输规程）信号传输规程3.3.2 物理层特性 物理层协议（面向通信的协议通常也称为通信规程）与具物理层协议（面向通信的协议通常也称为通信规程）与具体的物理设备、传输媒体和通信手段有关。物理层许多协议是体的物理设备、传输媒体和通信手段有关。物理层许多协议是在在OSIO

11、SI模型公布之前制定的，并为众多厂商接受和采纳，这些模型公布之前制定的，并为众多厂商接受和采纳，这些物理层协议与物理层协议与OSIOSI的严格要求相比有一定的差距。因为它们既的严格要求相比有一定的差距。因为它们既没有按照没有按照OSIOSI那样严格的分层来制定，也没有像那样严格的分层来制定，也没有像OSIOSI那样将服务那样将服务定义和协议规范区分开来，因此对物理层协议就不便利用定义和协议规范区分开来，因此对物理层协议就不便利用OSIOSI术语加以阐述，只能将物理层实现的主要功能描述为与传输媒术语加以阐述，只能将物理层实现的主要功能描述为与传输媒体接口有关的一些持性，物理层就是通过这体接口有关

12、的一些持性，物理层就是通过这4 4个特性作用，在个特性作用，在数据终端设备数据终端设备DTEDTE（Data Terminal EquipmentData Terminal Equipment）和数据电路终）和数据电路终接设备接设备DCEDCE（Data Circuit-terminating EquipmentData Circuit-terminating Equipment）之间实）之间实现物理通路连接。现物理通路连接。2 2电气特性电气特性3 3功能特性功能特性4 4规程特性规程特性标准化的标准化的DTE/DCEDTE/DCE接口包括以下接口包括以下4 4个方面的特性。个方面的特性。1

13、 1机械特性机械特性3.3.3 常用物理层标准 1 1EIA RS-232-CEIA RS-232-C和和EIA RS-232-D EIA RS-232-D 2 2RS-449RS-449、RS-422-ARS-422-A和和RS-423-ARS-423-A 3 3CCITT X.21CCITT X.21数字接口数字接口 3.4 3.4 数据链路层数据链路层 3.4.1 数据链路层的基本概念 前面已多次使用过前面已多次使用过“链路链路”和和“数据链路数据链路”这两个术这两个术语。语。 “ “链路链路”和和“数据链路数据链路”并不是一回事。链路（并不是一回事。链路（1ink1ink）就是一条无源

14、的点到点的物理线路段。中问没有任何其他就是一条无源的点到点的物理线路段。中问没有任何其他的交换结点。在进行数据通信时，两个计算机之间的通路的交换结点。在进行数据通信时，两个计算机之间的通路往往是由许多的链路串接而成，可见一条链路只是一条通往往是由许多的链路串接而成，可见一条链路只是一条通路的一个组成部分。数据链路（路的一个组成部分。数据链路（data linkdata link）则是另一个概）则是另一个概念，这是因为当需要在一条线路上传送数据时，除了必须念，这是因为当需要在一条线路上传送数据时，除了必须有一条物理线路外还必须有一些必要的通信协议来控制这有一条物理线路外还必须有一些必要的通信协议

15、来控制这些数据的传输。些数据的传输。数据链路层的主要功能如下：数据链路层的主要功能如下：（1 1）帧定界）帧定界（2 2）链路管理）链路管理（3 3）流量控制）流量控制（4 4）差错控制）差错控制（5 5）透明传输）透明传输（6 6）区分数据和控制信息）区分数据和控制信息（7 7）寻址）寻址3.4.2 停止等待协议1 1完全理想化的数据传输完全理想化的数据传输 当两个主机进行通信时，应用进程要将数据从应用层当两个主机进行通信时，应用进程要将数据从应用层逐层往下传，经物理层到达通信线路。通信线路将数据传逐层往下传，经物理层到达通信线路。通信线路将数据传到远端主机的物理层后再逐层向上传。最后由应用

16、层交给到远端主机的物理层后再逐层向上传。最后由应用层交给远程的应用进程。但现在为了把主要精力放在数据链路层远程的应用进程。但现在为了把主要精力放在数据链路层的协议上，可以采用一个简化的模型，如图的协议上，可以采用一个简化的模型，如图3-133-13）。即把）。即把数据链路层以上的各层用一个主机来代替，而物理层和通数据链路层以上的各层用一个主机来代替，而物理层和通信线路则等效成一条简单的数据链路。信线路则等效成一条简单的数据链路。 在发方和收方数据链路层分别有一个发送缓存和接收在发方和收方数据链路层分别有一个发送缓存和接收缓存，若进行全双工通信，则在每一方都要同时设有发送缓存，若进行全双工通信，

17、则在每一方都要同时设有发送缓存和接收缓存。缓存就是一个存储空间，它是必不可少缓存和接收缓存。缓存就是一个存储空间，它是必不可少的。这是因为在通信线路上数据是以比特流形式串行传输的。这是因为在通信线路上数据是以比特流形式串行传输的，但在计算机内部数据传输则是以字节（或若干个字节）的，但在计算机内部数据传输则是以字节（或若干个字节）为单位并行传输的。为单位并行传输的。 2 2具有最简单流量控制的数据链路层协议具有最简单流量控制的数据链路层协议 3 3实用停止等待协议实用停止等待协议 这就是说传输数据的信道不能保证使所传的数据不产生差错，这就是说传输数据的信道不能保证使所传的数据不产生差错，并且还需

18、要对数据的发送端进行流量控制。并且还需要对数据的发送端进行流量控制。 3.4.3 连续ARQ协议的工作原理 用图用图3-163-16所示的简单例子来讨论连续所示的简单例子来讨论连续ARQARQ协议的工协议的工作原理，它的要点就是在发送完一个数据帧后，不是停作原理，它的要点就是在发送完一个数据帧后，不是停下来等待确认帧，而是可以连续再发送若干个数据帧。下来等待确认帧，而是可以连续再发送若干个数据帧。如果这时收到了接收端发来的确认帧，那么还可以接着如果这时收到了接收端发来的确认帧，那么还可以接着发送数据帧，由于减少了等待时间，整个通信的吞吐量发送数据帧，由于减少了等待时间，整个通信的吞吐量就提高了

19、。就提高了。 如图如图3-163-16所示，结点所示，结点A A向结点向结点B B发送数据帧，当结点发送数据帧，当结点A A发发完完0 0号帧后，不是停止等待，而是继续发送后续的号帧后，不是停止等待，而是继续发送后续的1 1号帧、号帧、2 2号帧等，号帧等，A A每发送完一帧就要为该帧设置超时计时器。由于每发送完一帧就要为该帧设置超时计时器。由于连续发送了许多帧，所以确认帧必须要指明是对哪一帧进连续发送了许多帧，所以确认帧必须要指明是对哪一帧进行确认。图行确认。图3-163-16中，中，ACK nACK n表示对第（表示对第（n-1n-1）号帧的确认，）号帧的确认，这表示对发送方说，这表示对发

20、送方说，“我已正确收到了第（我已正确收到了第（n-1n-1）号帧，下）号帧，下一次我期望收到第一次我期望收到第n n号帧号帧”。 1 1HDLCHDLC协议概述协议概述 计算机通信的早期人们就发现，对于经常产生误码计算机通信的早期人们就发现，对于经常产生误码的实际链路，只要加上合适的控制规程，就可以使通信变的实际链路，只要加上合适的控制规程，就可以使通信变为比较可靠。那时为比较可靠。那时ARPANETARPANET和和IBMIBM公司分别使用了各自的控公司分别使用了各自的控制规程，它们分别是制规程，它们分别是IMP-IMPIMP-IMP协议和协议和BSCBSC规程。这些规程都规程。这些规程都是

21、数据链路层的协议。是数据链路层的协议。3.4.4 面向比特的链路控制规程HDLC2 2HDLCHDLC的帧结构的帧结构 数据链路层的数据传送是以帧为单位。一个帧的结数据链路层的数据传送是以帧为单位。一个帧的结构具有固定的格式，见图构具有固定的格式，见图3-173-17。从网络层交下来的分组。从网络层交下来的分组变成为数据链路层的数据。这就是图变成为数据链路层的数据。这就是图3-173-17中的信息字段，中的信息字段，信息字段的长度没有具体规定，数据链路层在信息字段信息字段的长度没有具体规定，数据链路层在信息字段的头尾各加上的头尾各加上24bit24bit的控制信息，这样就构成了一个完整的控制信

22、息，这样就构成了一个完整的帧。的帧。3.4.5 点对点协议PPP PPP PPP 主要由以下几部分组成。主要由以下几部分组成。封装。封装。 网络控制协议（网络控制协议（NCPNCP）。）。 1 1PPP PPP 的组成的组成链路控制协议。链路控制协议。 2 2PPP PPP 的帧格式的帧格式 3.5 3.5 网络层协议网络层协议 3.5.1 网络层概述 数据链路层研究和解决的问题是两个相邻的节点之间数据链路层研究和解决的问题是两个相邻的节点之间的通信问题。实现的任务是在两个相邻节点间透明的无差的通信问题。实现的任务是在两个相邻节点间透明的无差错的帧级信息的传送，数据链路层不能解决由多条链路组错

23、的帧级信息的传送，数据链路层不能解决由多条链路组成的道路的数据传输问题。成的道路的数据传输问题。 网络层的主要功能就是实现整个网络系统内连接。为网络层的主要功能就是实现整个网络系统内连接。为运输层提供整个网络范围内两个终端用户之间数据传输的运输层提供整个网络范围内两个终端用户之间数据传输的通路。网络层所研究和解决的问题如下。通路。网络层所研究和解决的问题如下。（1 1）为上一层提供服务。）为上一层提供服务。（2 2）路径选择又称路由选择。）路径选择又称路由选择。 （3 3）流量控制。数据链路层的流量控制是针对数据链）流量控制。数据链路层的流量控制是针对数据链路相邻节点进行的，网络层的流量控制是

24、对整个通信子路相邻节点进行的，网络层的流量控制是对整个通信子网内的流量进行控制，是对进入分组交换网的通信量进网内的流量进行控制，是对进入分组交换网的通信量进行控制。行控制。（4 4）连接的建立、保持和终止问题。）连接的建立、保持和终止问题。3.5.2 网络层所提供的服务 网络层所提供的服务有两个大类：面向连接的网网络层所提供的服务有两个大类：面向连接的网络服务和无连接的网络服务。络服务和无连接的网络服务。 所谓连接是两个对等实体为进行数据通信而进行的所谓连接是两个对等实体为进行数据通信而进行的一种结合。面向连接的网络服务在数据交换之前必须先建一种结合。面向连接的网络服务在数据交换之前必须先建立

25、连接，当数据交换结束后断开连接。无连接服务是两个立连接，当数据交换结束后断开连接。无连接服务是两个实体之间的通信，不需要先建立好一个连接，通信所需的实体之间的通信，不需要先建立好一个连接，通信所需的资源无需事先预定保留，所需的资源是在数据传输时动态资源无需事先预定保留，所需的资源是在数据传输时动态地进行分配的。地进行分配的。3.5.3 路径选择 1 1路由算法的设计考虑路由算法的设计考虑2 2静态路由算法静态路由算法3 3动态路由算法动态路由算法3.5.4 流量控制与死锁 网络层中的流量是指计算机网络中的通信量。即计算网络层中的流量是指计算机网络中的通信量。即计算机网络中的报文流或分组流。网络

26、层流量控制的作用就是保机网络中的报文流或分组流。网络层流量控制的作用就是保证通信子网提供能使信息在节点之间畅通无阻，顺利流通的证通信子网提供能使信息在节点之间畅通无阻，顺利流通的通路。它的主要功能就是：通路。它的主要功能就是：（1 1）避免死锁。）避免死锁。（2 2）防止网络过载而引起的网络数据吞吐量下降和时延增）防止网络过载而引起的网络数据吞吐量下降和时延增加。加。（3 3）公平地在用户之间分配资源。）公平地在用户之间分配资源。1 1死锁的产生及解决方法死锁的产生及解决方法2 2流量控制的实现流量控制的实现 运输级流量控制。运输级流量控制。 进网级流量控制。进网级流量控制。 入口出口级流量控

27、制。入口出口级流量控制。 段级流量控制。段级流量控制。 3.5.5网络层协议 实现网络全网范围内交换方式为线路交换和存储转实现网络全网范围内交换方式为线路交换和存储转发交换两种。针对这两种交换方式，发交换两种。针对这两种交换方式，CCITTCCITT制定了制定了X.25X.25建建议和议和X.21X.21建议。这两个建议是为实现网络层的适用于线建议。这两个建议是为实现网络层的适用于线路交换方式协议和适用于存储转发方式协议制订的。路交换方式协议和适用于存储转发方式协议制订的。 X.21X.21建议在物理层介绍过，这里不再重复。建议在物理层介绍过，这里不再重复。X.25X.25建建议是在公用数据网

28、络上，终端以分组形式进行操作的数议是在公用数据网络上，终端以分组形式进行操作的数据终端设备（据终端设备（DTEDTE）和数据电路终接设备（）和数据电路终接设备（DCEDCE）之间接）之间接口标准。以此接口构成的网络被称为公用报文分组交换口标准。以此接口构成的网络被称为公用报文分组交换网。网。X.25X.25建议包括：建议包括：DTEDTE和网络节点上链路控制级实体的同等协议。和网络节点上链路控制级实体的同等协议。DTEDTE和和DCEDCE中的物理级实体之间的同等协议。中的物理级实体之间的同等协议。DTEDTE和网络节点上分组交换分组级实体之间的同等协议。和网络节点上分组交换分组级实体之间的同

29、等协议。X.25X.25于于19761976年被年被CCITTCCITT采纳成为国际标准。采纳成为国际标准。X.25X.25建议在公建议在公用数据网上提供的网络服务有：用数据网上提供的网络服务有：数据报；数据报；永久虚电路；永久虚电路；转接虚拟电路（也称为虚呼叫）。转接虚拟电路（也称为虚呼叫）。 3.6 3.6 传输层协议传输层协议 从通信和信息处理角度看，运输层向它上面的应用层从通信和信息处理角度看，运输层向它上面的应用层提供通信服务，属于面向通信部分的最高层，同时也是用提供通信服务，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。在通信子网中没有运输层，运输层只户功能中的最低层。在通

30、信子网中没有运输层，运输层只存在于通信子网以外的主机中。存在于通信子网以外的主机中。 严格地讲两个主机进行通信实际上就是两个主机中的严格地讲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。应用进程互相通信。IPIP协议虽能把分组送到目的主机，但协议虽能把分组送到目的主机，但是这个分组还停留在主机的网络层而没有交付给主机的应是这个分组还停留在主机的网络层而没有交付给主机的应用进程。用进程。3.6.1 传输层概述1 1传输层的功能传输层的功能（1 1）弥补了各个通信子网提供服务的差异和不足。）弥补了各个通信子网提供服务的差异和不足。 （2 2）复用是指当通信子网提供的服务不能满足高层要求时

31、运）复用是指当通信子网提供的服务不能满足高层要求时运输层能把一个运输连接复用到多个网络连接上传送，即向下多输层能把一个运输连接复用到多个网络连接上传送，即向下多路复用（分流）。路复用（分流）。 （3 3）提高服务质量。）提高服务质量。 （4 4）网络层所传送的分组的大小是有限的。）网络层所传送的分组的大小是有限的。 2 2运输层与上下层的关系运输层与上下层的关系OSIOSI使用了简洁的象方法将运输层与其上下层之间的关系归纳使用了简洁的象方法将运输层与其上下层之间的关系归纳如图如图3-233-23所示。所示。3 3端口的概念端口的概念 UDPUDP和和TCPTCP都使用了与应用层接口处的端口（都

32、使用了与应用层接口处的端口（portport）与上）与上层的应用进程进行通信。应用层各种进程是通过相应的端口层的应用进程进行通信。应用层各种进程是通过相应的端口与运输实体进行交互。因此，在运输协议数据单元首部中都与运输实体进行交互。因此，在运输协议数据单元首部中都要写入源端口号和目的端口号。当运输层收到要写入源端口号和目的端口号。当运输层收到IPIP层交上来的层交上来的数据就要根据其目的端口号来决定应当通过哪一个端口上交数据就要根据其目的端口号来决定应当通过哪一个端口上交给目的应用进程。给目的应用进程。 用户数据报协议用户数据报协议UDPUDP，只在，只在IPIP的数据报服务之上增加了的数据报

33、服务之上增加了很少一点功能。这就是端口的功能（有了端口，运输层就能很少一点功能。这就是端口的功能（有了端口，运输层就能进行复用和分用）和差错检测的功能。虽然进行复用和分用）和差错检测的功能。虽然UDPUDP用户数据报用户数据报只能提供不可靠的交付，但只能提供不可靠的交付，但UDPUDP在某些方面有其特殊的优点。在某些方面有其特殊的优点。例如：例如：(1)(1)发送数据之前不需要建立连接，因此减少了开销和发送发送数据之前不需要建立连接，因此减少了开销和发送数据之前的时延。数据之前的时延。(2)UDP(2)UDP用户数据报只有用户数据报只有8 8个字节的首部开销，比个字节的首部开销，比TCPTCP

34、的的2020个字个字节的首部要短。节的首部要短。3.6.2 用户数据报协议UDP(3)UDP(3)UDP不使用拥塞控制也不保证可靠交付，因此主机不不使用拥塞控制也不保证可靠交付，因此主机不需要维持具有许多参数的、复杂的连接状态表。需要维持具有许多参数的、复杂的连接状态表。(4)(4)由于由于UDPUDP没有拥塞控制。因此网络出现拥塞不会使源没有拥塞控制。因此网络出现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。主机的发送速率降低，这对某些实时应用是很重要的。很多的实时应用（如很多的实时应用（如IPIP电话、实时视频会议等）要求源电话、实时视频会议等）要求源主机以恒定速率发送数据，

35、并且允许在网络发生拥塞时主机以恒定速率发送数据，并且允许在网络发生拥塞时丢失一些数据，但却不允许数据有太大的时延，丢失一些数据，但却不允许数据有太大的时延，UDPUDP正好正好适合这种要求。适合这种要求。3.6.3 传输控制协议TCP 1 1TCPTCP概述概述 TCPTCP是是TCP/IPTCP/IP体系中面向连接的运输层协议，它提供全双体系中面向连接的运输层协议，它提供全双工和可靠交付的服务。工和可靠交付的服务。TCPTCP与与UDPUDP最大的区别就是：最大的区别就是：TCPTCP是面向是面向连接的，而连接的，而UDPUDP是无连接的。是无连接的。 图图3-263-26是是TCPTCP发

36、送报文段的过程示意图，为了突出示意图发送报文段的过程示意图，为了突出示意图的要点，只画出了一个方向的数据流，实际上，只要建立了的要点，只画出了一个方向的数据流，实际上，只要建立了TCPTCP连接，就能支持同时双向通信的数据流。连接，就能支持同时双向通信的数据流。2 2TCPTCP报文段的首部报文段的首部 一个一个TCPTCP报文段分为首部和数据两部分，如图报文段分为首部和数据两部分，如图3-273-27。TCPTCP的全部功能都体现在它首部中各字段的作用，因此只的全部功能都体现在它首部中各字段的作用，因此只有弄清有弄清TCPTCP首部各字段的作用才能掌握首部各字段的作用才能掌握TCPTCP的工

37、作原理。的工作原理。TCPTCP报文段首部的前报文段首部的前2020个字节是固定的，后面有个字节是固定的，后面有4N4N字节是字节是根据需要而增加的选项（根据需要而增加的选项（N N必须是整数），因此必须是整数），因此TCPTCP首部的首部的最小长度是最小长度是2020字节。字节。3.7 3.7 会话层、表示层和应用层会话层、表示层和应用层 会话层是建立在运输层之上的。其基本功能就是向表示会话层是建立在运输层之上的。其基本功能就是向表示层提供建立和使用连接的方法。层提供建立和使用连接的方法。 1 1基本概念基本概念 会话层服务就如同两个人进行对话，考察两个人之间会话层服务就如同两个人进行对话，

38、考察两个人之间的对话包括如下几个方面：的对话包括如下几个方面：（1 1）会话协调：通过会话双方的表情、手势、语调等进行）会话协调：通过会话双方的表情、手势、语调等进行发言权交替等协调工作，使会话能够顺利进行。发言权交替等协调工作，使会话能够顺利进行。（2 2）会话方式：一般两个人面对面的交谈采用的是一人讲）会话方式：一般两个人面对面的交谈采用的是一人讲另一个人听的方式进行，这叫半双工交互。另一个人听的方式进行，这叫半双工交互。3.7.1 会话层（3 3）会话隔离：说话方要让听话方能分清所说不同内容）会话隔离：说话方要让听话方能分清所说不同内容的界限，这就是会话隔离。的界限，这就是会话隔离。（4

39、 4）会话同步：会话双方进展必须是一致的，如果一方）会话同步：会话双方进展必须是一致的，如果一方说的话另一方没有听懂，或没有听清楚，听话一方需要说说的话另一方没有听懂，或没有听清楚，听话一方需要说话方重说一遍，这就是会话同步，否则会话就会出现混乱。话方重说一遍，这就是会话同步，否则会话就会出现混乱。 2 2会话层的特点会话层的特点（2 2）会话连接的释放）会话连接的释放（3 3）会话层管理）会话层管理（1 1）会话连接到传输连接的映射）会话连接到传输连接的映射3 3会话层服务会话层服务 （1 1）交互管理。）交互管理。 （2 2）隔离服务。）隔离服务。 （3 3）会话连接同步。）会话连接同步。

40、（4 4）异常报告。）异常报告。3.7.2 表示层 1 1表示层为应用层提供的服务表示层为应用层提供的服务 （1 1）语法转换。）语法转换。 （2 2）语法选择。）语法选择。 （3 3）连接管理。）连接管理。 2 2抽象语法和传送语法抽象语法和传送语法3 3表示层的功能表示层的功能 （1 1）表示连接的建立与释放。）表示连接的建立与释放。 （2 2）数据传送。）数据传送。 （3 3）语法变换。）语法变换。 （4 4）语法协商。）语法协商。 3.7.3 应用层1 1应用层的作用应用层的作用2 2应用层的客户一服务器方式应用层的客户一服务器方式 习题习题一填空题一填空题1 1体系结构是研究体系结构是研究( )( )及及( )( )的技术科学。的技术科学。2 2协议是用来描