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【学习笔记-CS144 计算机网络】传输层

发布时间 2023-07-31 20:24:24作者: Birderr

概述

主要任务：

  1. 对接端口

  2. 连接管理

  3. 分割和重组上下数据

  4. 差错和纠错功能

  5. 流量控制

传输层协议

TCP

特点：

  1. 可靠性高

  2. 端到端，面向连接

  3. 基于字节

  4. 速度慢

向下传递操作步骤：

  1. 接受来自应用层的8位字节的数据流，并根据MTU分段。

  2. 封装上队头标记，打包成数据包

  3. 将数据包传送给IP层（网络层）

    TCP队头标记：（图片不贴）

  1. 端口(16*2)：源端口和目的端口

  2. 序列号seq(32)

  3. 确认号ack(32)：根据握手过程改变大小

  4. Data Offset数据偏移(4)：队头的总长，一个1标识四字节。

    eg：1111，就是15(1111)*4(bit) = 60(bit)，整个队头有60字节

  5. 保留位(4)：目前还没制定用途

  6. 控制位(1*8)：都是0或者1

    1. CWR：用于 IP 首部的 ECN 字段。ECE 为 1 时，则通知对方已将拥塞窗口缩小。

    2. ECE：在收到数据包的 IP 首部中 ECN 为 1 时将 TCP 首部中的 ECE 设置为 1，表示从对方到这边的网络有拥塞。

    3. URG：紧急模式

    4. ACK：确认序列号(ACK)有效。

    5. PSH：推送，接收方应尽快给应用程序传送这个数据。

    6. RST：该位为 1 表示 TCP 连接中出现异常必须强制断开连接。为重建链接做准备。

    7. SYN：初始化一个连接的同步序列号(SEQ)

    8. FIN：该位为 1 表示今后不会有数据发送，希望断开连接。

  7. window(16)：表示自己能接受到的流量大小（对方返传数据）

  8. Checksum(16)：校验数据包长度和是否正确

  9. Urgent Pointer(16)：紧急情况标识

  10. options（32*N）：额外用途

  11. 数据包

    流程：建立连接

  1. 客户端发送【seq=a,SYN=1】给服务端

  2. 服务端发送【ack=a+1,seq=b,SYN=1,ACK=1】给客户端

  3. 客户端发送【seq=a+1,ack=b+1,ACK=1】给服务端，成功建立

流程：终止连接

  1. 客户端发送【seq=a,FIN=1,ACK=1】给服务端，

    1. 客户端进入FIN-WAIT1

  2. 服务端发送【seq=b,ack=a+1,ACK=1】给客户端，

    1. 服务端进入CLOSE-WAIT

    2. 客户端在接收到后进入FIN-WAIT2

  3. 服务端再发送【seq=b,ack=a+1,FIN=1,ACK=1】给客户端

    1. 服务端进入LAST-ACK

    2. 客户端在接收到后进入TIME-WAIT

  4. 客户端发送【seq=a+1,ack=b+1,ACK=1】给服务端

    1. 服务端接收到后CLOSE

    2. 服务端如果没有收到(ACK丢失)，会再次发来FIN。

      处于TIME-WAIT的客户端要再发一个ACK。

UDP

特点

  1. 可靠性低

  2. 一次性

  3. 无拥塞控制

  4. 不返回错误信息

  5. 不合并控制报文大小

  6. 速度快

向下传递操作步骤：

  1. 接受来自应用层的数据流，直接封装

  2. 传递给IP层

UDP队头标记：（图片不贴）

  1. 端口（16）：源端口和目的端口

  2. UDP总长度（16）

  3. UDP检验和（16）

流程：

  1. 交给IP层处理