《计算机网络基础》课件-TCP

TCP协议N

网络基础目录Contents掌握TCP协议特点理解TCP协议格式学习目标1TCP协议特点2TCP协议应用场景1.TCP协议特点3

TCP面向连接的可靠传输数据的破坏丢包重复分片顺序混乱IP协议TCP:传输控制协议，为了在主机间实现高可靠性数据交换的传输协议面向无连接的不可靠的协议2.TCP协议应用场景4

HTTPFTPDNSTelnet主要用于对网络传输可靠性高的环境SMTPTCP连接建立与释放N

网络基础目录Contents掌握TCP建立连接过程掌握TCP断开连接过程学习目标1TCP连接建立过程2TCP连接断开过程Internet源端目的端1.TCP连接建立过程7

建立连接三次握手TCP：面向连接的协议释放连接四次挥手请求确认确认延迟或丢失延迟或丢失1.TCP连接建立过程8

三次握手发送端接收端②应答确认seq=300，ack=101①请求建立连接seq=100SYN=1SYN=1，ACK=1③应答确认seq=101，ack=301源端口（16）目标端口（16）序列号（SequenceNumber，32）确认号（AcknowledgementNumber，32）数据偏移TCP报文格式保留字段URGACKPSHRSTSYNFIN窗口大小（16位）校验和（16）紧急指针（16）可选项填充数据SYNACKACK=12.TCP连接断开过程9

四次挥手发送端接收端②确认此方向断开seq=301，ack=102①请求断开连接seq=101FIN=1ACK=1④确认此方向断开seq=102，ack=303源端口（16）目标端口（16）序列号（SequenceNumber，32）确认号（AcknowledgementNumber，32）数据偏移TCP报文格式保留字段URGACKPSHRSTSYNFIN窗口大小（16位）校验和（16）紧急指针（16）可选项填充数据FINACKACK=1③请求断开连接seq=302，ack=102FIN=1TCP可靠性传输机制N

网络基础目录Contents了解TCP可靠性传输机制了解TCP未被确认的几种情况学习目标1可靠性传输应答机制2未被确认的几种情况1.可靠性传输应答机制12

确认应答在TCP中，当发送端的数据到达接收端时，接收端会返回一个已收到消息的通知，这个消息叫做确认应答（ACK）发送端接收端数据（1-100）确认应答下一个101数据（101-200）确认应答下一个201发送1-100号数据给予确认发送101-200号数据给予确认肯定的确认应答是返回一个下次接收时期望的TCP数据包的序列号（AcknowledgementNumber）。2.未被确认的几种情况13

发送端接收端应答确认ack=101重新发送数丢失确认应答（下一个是101）数据丢失，没有确认数据（1-100）(1)数据丢失重新发送特定时间数据（1-100）2.未被确认的几种情况14

发送端接收端应答确认ack=101重新发送数确认应答（下一个是101）产生错误丢弃，没有确认数据（1-100）(2)数据传输错误重新发送特定时间数据（1-100）2.未被确认的几种情况15

发送端接收端丢弃数据，重新应答确认ack=101重新发送数确认应答（下一个是101）数据（1-100）(3)

确认应答丢失重新发送特定时间数据（1-100）应答确认ack=101丢失达到一定重发次数之后，如果仍没有任何确认应答返回，就会判断为网络或对端主机发生了异常，强制关闭连接TCP滑动窗口及流控N

网络基础目录Contents了解滑动窗口作用了解滑动窗口确认机制理解流量控制原理学习目标1滑动窗口工作方式2滑动窗口确认机制3滑动窗口流控工作原理1.滑动窗口工作方式18

滑动窗口是指无需等待确认应答而可以继续发送数据的最大值。发送端接收端数据（100）确认应答下一个101数据（101）确认应答下一个102发送100号数据给予确认发送101号数据给予确认TCP发送数据是以段为单位的最大消息长度（MSS）最大消息长度正好是IP中不会被分片处理的最大数据长度1.滑动窗口工作方式19

使用滑动窗口：发送端接收端100暂不确认101暂不确认102暂不确认103确认应答，下一个104这个机制实现了使用大量的缓冲区，通过对多个段同时进行确认应答的功能2.滑动窗口确认机制20

发送端接收端1-100确认应答，下一个101101-200确认应答，下一个201201-300301-400确认应答，下一个201丢失401-500确认应答，下一个201201-300确认应答，下一个501收到3个以上同样的应答，将会重发将301-500的数据放入缓冲区，等到201-300到达后交给应用程序在没有使用窗口控制的时候，没有收到确认应答的数据都会被重发。而使用了窗口控制，某些确认应答即便丢失也无需重发，可以通过下一个应答进行确认3.滑动窗口流控工作原理21

流量控制在两端发送数据前协商滑动窗口的大小，然后按照滑动窗口限定的缓冲区大小进行发送数据发送端接收端协商窗口大小（win=3）确认窗口大小（win=3）确定窗口大小（win=3）①请求建立连接seq=100②应答确认seq=300，ack=101③应答确认seq=101，ack=301seq=102连续发送3段数据seq=103seq=104TCP拥塞控制N

网络基础目录Contents了解拥塞窗口作用了解拥塞窗口的设置方法学习目标1拥塞窗口的作用2拥塞窗口的设置方法1.拥塞窗口的作用24

拥塞窗口是发送端根据网络拥塞情况得出的窗口值，是来自发送端的流量控制发送端接收端如果发送量过大，水桶可能会溢出如果产生拥塞，漏斗可能会溢出接收窗口来控制拥塞窗口来控制2.拥塞窗口的设置方法25

发送端接收端协商窗口大小（win=3）确认窗口大小（win=3）确定窗口大小（win=3）①协商窗口大小seq=100②应答确认seq=300，ack=101③应答确认seq=101，ack=301seq=102连续发送3段数据seq=103seq=104应答确认seq=300，ack=102seq=103调整拥塞窗口为1一次只发送一段数据拥塞窗口的修正2.拥塞窗口的设置方法26

拥塞窗口的设置发送端接收端1-100101-200201-300301-400确认应答，下一个101401-500确认应答，下一个201501-600确认应答，下一个301超时时间内未收到应答，拥塞窗口大小不变拥塞窗口100100100100200300400超时时间内收到应答，增加一个段的大小TCP差错控制N

网络基础目录Contents了解常用差错控制方法理解校验和校验过程学习目标1校验和（Checksum）2确认应答3超时1.校验和（Checksum）29

校验每一个数据段都包含校验和字段，用来检测受损数据段。发送端校验和为：1001101101001001发送端校验和为：1001101101001001接收端校验和为：0110010010110110求和为：1111111111111111结果全为1证明传输