计算机网络——传输层

Posted 2020-09-23

  从通信和信息处理的角度来看，传输层向它上面的应用层提供通信服务，它属于面向通信部分的最高层，同时也是用户功能的最底层，针对于上三层的资源子网与下三层的通信子网，传输层在两者之间扮演者承上启下的作用；

  传输层的两个主要协议：

  UDP协议与TCP/IP协议

  UDP协议：用户数据报协议

  它是一种不可靠的传输协议，在传输过程中，它不提供反馈，单单只是把传输的数据传送到目的地址当中，对于UDP协议来说，应用层才会保证数据的可靠性；他的通信过程不如TCP/IP那样更可靠，也不具备数据恢复功能；

  UDP是无连接的，即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；

  UDP首部格式：

  源端口：16位，在对方进行回信时使用；

  目的端口：16位，需要使用其指定目的端口号；

  数据报长度：16位，UDP用户数据报的长度；

  UDP首部检验和：16位，检测UDP数据报在传输过程中是否有错；

  TCP/IP协议：传输控制协议

  TCP是面向连接的协议，在双方进行通信时必须先进行连接，通信结束后在释放连接，这两个过程称之为“三次握手”，“四次挥手”；

  TCP/IP协议提供可靠的交付，通过TCP连接发送的数据，无差错，不丢失，不重复，并且按序到达；

  TCP/IP协议提供全双工模式，允许双方在任何时候都能发送数据；

  TCP/IP协议有数据恢复功能；

  TCP/IP首部格式：

  源端口：16位，在对方进行回信时使用；

  目的端口：16位，需要使用其指定目的端口号；

  序列号：32位，第一个发送的数据报序列号随机，下一个的序列号为上一个序列号+1

  确认号：32位，当发送数据报时，确认号，为下一个序列号的值；发送的第一个数据报的确认号为        0；

  首部长度：4位，TCP用户数据报的长度；

  保留标志位：3位，暂时没有被使用；

  加密标志位：3位

  URG:紧急标志位，若该位置1，则优先执行该数据报；

  ACK:确认标志位，在数据通信时，进行回馈，用来响应主动发起连接的建立请求或拆除请求的那一      方；1为确认

  PSH:推进标志位，如果该标志位置1，则在接受方可以将该数据不加入缓存队列，直接交给应用程序      进程进行处理；

  RST:重置标志位，在TCP/IP协议，耗尽或者出现问题时，重新连接TCP/IP协议；

  SYN:同步标志位，用于在建立TCP连接的过程中，主动发生连接建立请求的那一方发起连接的信号；

  FIN:结束标志位，用于结束连接，置1，表结束；

  窗口尺寸：16位，窗口值告诉报文，从本报文首部的确认号算起，接收方目前允许对方发送的数据          量，之所以有这个限制，是因为接收方的数据缓存是有限的；而窗口种类有滑动窗口，          紧急窗口以及拥塞窗口；

  TCP首部检验和：16位，用来检测TCP数据报在传输过程中是否有什么差错；

  紧急标志位：16位，紧急标志位仅在URG置1时有作用，如果有多个URG置1的情况下，谁的紧急标志位           置1则先执行；

  选项：32位，数据段分段的时间戳；

  

  在之前讲过的关于TCP/IP协议建立连接时，需要进行“三次握手”来建立连接，在解除连接时还要进行“四次挥手”的操作；

  三次握手：

  ①发送方生成一个数据报，源端口，目的端口由应用程序提供，序列号随机，确认号为0，SYN同步位置1，发送到目的地址；

  ②接收方收到由发送方发来的SYN请求数据，判断自身能否完成对方所要求的数据通信，如果可以，则返回由其生成的TCP首部数据；将接收到的数据报的源端口转为目的端口，目的端口转为源端口，序列号随机，确认号为发送方发送的下一个序列号；SYN位与ACK位置1，并发送；

  ③发送方在接受了对方的响应数据后，检查其ACK标志位是否置1，如果为1，再看SYN标志位是否置1如果也是1则予以确认，随即生成第二个TCP首部数据序列号为前一个数据的序列号+1，确认号为接收方下一个数据 的序列号，ACK标志为1；

  

  四次挥手：

  ①发送方发送一个FIN位置1的数据报给接收方；

  ②接收方接收到FIN置1的数据报后，发送一个ACK置1的确认报文，表示收到此请求结束报文；

  ③接受放在紧接着发送一个FIN置1的数据报，表示可解除连接；

  ④发送方接收到接收方发送的解除连接报文，主动结束方予以确认，发送ACK标志位置1的TCP首部数   据；