Cisco CCIE R-S V5.0 课程：第一学期-第7章 传输层

第7章:传输层

TransportLayer第一学期：网络简介IntroductiontoNetworks学习目标确定如何选择解决方案，以支持在中小型企业网络中的远程连接。阐述远程办公（Teleworking）的好处。描述远程办公的企业需求。描述有线电视（Cable）系统以及有线电视宽带接入。描述DSL系统以及DSL宽带接入。描述宽带无线（Wireless）方案。比较宽带解决方案.。在客户端路由器上配置和检验基本的PPPoE（Point-to-PointProtocoloverEthernet）连接。第7章传输层7.1传输层协议7.2TCP和

UDP7.3总结7.1传输层协议

TransportLayerProtocols

数据传输

传输层的用途数据传输

传输层的作用传输层负责在两个应用程序之间建立临时通信会话并在它们之间传送数据。

传输层协议的主要职责跟踪源主机和目的主机上应用程序间的每次通信先将数据分段以方便管理，再在目标处将分段数据重组为应用数据流识别适合每种通信流的应用数据传输

会话多路复用对数据进行分段使来自许多不同用户的各种不同通信能够同时在同一网络中交替（多路）传输。在运行多个应用程序时，提供同时发送和接收数据的方法。将报头添加到每个数据段以对其进行标识。数据传输

传输层可靠性TCP/IP提供两种传输层协议：TCP和

UDP

传输控制协议

(TCP)提供可靠传输，以确保所有数据到达目的地。使用确认送达以及其他进程来确保传送。对网络的要求更高——更多开销。用户数据报协议

(UDP)只提供传输的基本功能——没有可靠性。开销较低传输层的三项基本可靠性操作是：跟踪已传输的数据段确认已接收的数据重新传输未确认的数据

数据传输

传输层可靠性TCP或

UDP?可靠性和网络负载之间达成了平衡。应用程序开发人员根据其应用程序的要求来选择传输协议。确定可靠性的需求。TCP和UDP简介

TCP简介TCP:RFC793通过建立会话的面向连接的会话可靠传输有序的数据重构流量控制TCP和UDP简介

UDP简介(RFC768)用户数据报协议

(UDP):

无连接不可靠传输没有有序的数据重构无流量控制无状态协议使用UDP的应用程序：域名系统(DNS)视频流IP语音(VoIP)TCP和UDP简介

分隔多个通信TCP和UDP使用端口号来区分不同的应用程序。端口号：

用于标识会话套接字：IP地址+端口号

TCP和UDP简介

TCP和UDP端口寻址互联网编号指派机构(IANA)./wiki/TCP/UDP%E7%AB%AF%E5%8F%A3%E5%88%97%E8%A1%A8

TCP和UDP简介

TCP和UDP端口寻址源端口目的端口

TCP和UDP简介

TCP和UDP端口寻址netstat

命令：用于检查联网主机上启用并运行的TCP连接TCP和UDP简介

TCP和UDP分段保证所传输的数据的大小符合介质的限制要求确保不同应用程序发出的数据能在介质中多路传输TCP和UDP处理数据段的方式不同7.2

TCP和UDP

TCPandUDP

TCP通信

TCP服务器进程

TCP通信

TCP服务器进程

TCP通信

TCP服务器进程

TCP通信

TCP连接的建立和终止三次握手确认目的设备存在于网络上确认目的设备有活动的服务，并且正在源客户端要使用的目的端口号上接受请求通知目的设备源客户端想要在该端口号上建立通信会话

TCP通信

TCP连接的建立和终止TCP会话的建立——三次握手6个控制字段URGACKPSHRSTSYNFINTCP通信

TCP三次握手——第1步(SYN)第1步：

源客户端请求与服务器进行客户端-服务器通信会话。该帧中的TCP数据段显示：SYN标记设置验证初始序列号随机的序列号有效（相对值为0）随机源端口1061公认目的端口是80（HTTP端口），表示Web服务器（httpd）TCP通信

TCP三次握手——第2步(SYN,ACK)第2步：服务器确认客户端-服务器通信会话，并请求服务器-客户端通信会话。该帧中的TCP数据段显示：ACK标志设置表示有效的确认号初始序列号与确认号之间相差1SYN标志设置表示从服务器到客户端会话的初始序列号目的端口号1061对应客户端源端口源端口号80（HTTP）表示Web服务器服务（httpd）

TCP通信

TCP三次握手——第3步第3步：源客户端确认服务器-客户端通信会话。该帧中的TCP数据段显示：ACK标志设置表示有效的确认号初始序列号与确认号之间相差1源端口号1061对应目的端口号80（HTTP）表示Web服务器服务（httpd）

TCP通信

TCP会话终止分析

序列号用于将数据段重组为原有顺序。可靠性和流量控制

TCP可靠性-按序传送可靠性和流量控制

TCP可靠性——确认消息和窗口大小TCP同时使用序列号和确认消息来确保所有请求的数据已被接收当有一个或多个数据段丢失时效率非常低选择性确认(SACK)——TCP的实现方式，以克服TCP确认的低效率

可靠性和流量控制

TCP可靠性和流量控制数据丢失和重传如果源主机上的TCP未在规定时间后收到确认，则返回收到的最后一个确认号，并从该点向后重新传输数据。流量控制

使用TCP报头中的窗口大小字段，指定在接收确认之前能够传输的数据量调整数据传输的效率，以使网络和目的设备在不丢失数据的前提下能够支持的流量最大化。管理传输速率，使所有的数据都能被接收，并使重传最小化。可靠性和流量控制

TCP流量控制-窗口大小和确认处理数据段丢失TCP使用期待确认，即确认号就是所期待接收的下一个字节TCP的标准实施流程：主机传输数据段，并将数据段的副本列入重新发送队列，然后启动计时器。当接收到数据确认信息时，主机将从队列中删除对应数据段；如果到计时器超时还没有收到确认信息，将重新传输数据段。

可靠性和流量控制

TCP流量控制——避免拥塞窗口大小——收到确认消息之前源端可以传输的数据量。使用动态窗口大小UDP通信

UDP低开销与可靠性UDP提供基本传输层功能的简单协议供容许少量数据丢失的应用程序使用供不能容忍延迟的应用程序使用用于域名系统(DNS)简单网络管理协议(SNMP)动态主机配置协议(DHCP)简单文件传输协议(TFTP)IP电话或IP语音(VoIP)在线游戏UDP通信

数据报重组

UDP通信

UDP服务器和客户端进程为基于UDP的服务器应用程序分配公认或已注册的端口号。UDP客户端进程是从动态端口号中随机挑选一个端口号用作源端口

TCP或UDP？

使用TCP的应用程序

TCP或UDP？

使用UDP的应用程序最适合采用UDP协议的三种应用程序：可以容忍部分数据丢失但要求延迟极小或没有延迟的应用程序处理简单请求和回复事务的应