5-传输层

文章是用xmind直接生成的md文档，可能看起来有点别扭。
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参考书：王道计算机。思维导图是以我期末复习准备的，所以有些不会考的点只是提了名字，没有具体介绍。

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5-传输层

主机才有的层次，为应用层提供通信服务，使用网络层的服务

功能

• 提供进程和进程之间的逻辑通信
• 复用和分用
• 对接收到的报文进行差错检测

协议

TCP

• 面向连接的服务，可靠，时延大，适用于大文件

UDP

• 无连接的服务，不可靠，时延小，适用于小文件

端口

是传输层的SAP，标识主机中的应用进程。端口号只有本地意义。长度为16bit，能表示65536个不同的端口号

按范围分

• 服务端使用的端口号
  • 熟知端口号（0～1023）：给TCP/IP最重要的一些应用程序
    • FTP：21
    • TELNET：23
    • SMTP：25
    • DNS：53
    • TFTP：69
    • HTTP：80
    • SNMP：161
  • 登记端口号（1024～49151）：为没有熟知端口号的应用程序使用的
• 客户端使用的端口号（49152～65535）：仅在客户进程运行时才动态选择

套接字Socket=（主机IP地址，端口号）

UDP协议

主要特点

• 是无连接的
• 不保证可靠交付，即不可靠的
• 是面向报文的，适合一次性传输少量数据的网络应用
• 无拥塞控制，适合很多实时应用
• 首部开销小，只有8B。
  • 源端口号2B
  • 目的端口号2B
  • UDP长度2B
  • UDP检验和2B

TCP协议

特点

• TCP是面向连接的（虚连接）
• 每一条TCP只能由两个端点，即点对点
• 提供可靠的交付
• 提供全双工通信
  • 发送缓存
  • 接收缓存
• 面向字节流。流：流入到进程或从进程流出的字节序列

TCP报文段首部格式

• 源端口&目的端口
• 序号-本报文所发送的数据的第一个字节的序号
• 确认号-期待收到的下一个报文段第一个字节的序号
• 数据偏移-首部长度，单位是4B
• 紧急位URG
  • URG=1时，标明此报文是高优先级的数据，应尽快传送，不用在缓存里排队
• 确认位ACK
  • ACK=1时确认号有效，在连接建立后所有传送的报文段ACK=1。
• 推送位PSH
  • PSH=1时，接收方尽快交付接收应用进程，不再等到缓存填满再向上交付
• 复位RET
  • RST=1，表明TCP连接中出现严重差错，必须释放连接，然后重新建立传输连接
• 同步位SYN
  • SYN=1，表明是一个连接请求/连接接受报文
• 终止位FIN
  • FIN=1表明此报文段发送方数据已经发送完，要求释放连接
• 窗口
  • 接收窗口，即允许对方发送的数据量
• 检验和
  • 检验 首部+数据，检验时要加上12B伪首部
• 紧急指针
  • URG=1时有意义，指出本报文段中紧急数据的字节数

TCP连接管理

• 连接建立
  • 三次握手
    • A->B
      • SYN=1，seq=x（随机）
    • B->A
      • SYN=1，ACK=1，seq=y（随机），ack=x+1
    • A->B
      • SYN=0，ACK=1，seq=x+1，ack=y+1
  • SYN洪泛攻击
• 数据传送
• 连接释放
  • 四次挥手
    • A->B
      • FIN=1，seq=u
    • B->A
      • ACK=1，seq=v，ack=u+1
    • B->A
      • FIN=1，ACK=1，seq=w，ack=u+1
    • A->B
      • ACK=1，seq=u+1，ack=w+1

TCP可靠传输

• 校验
• 序号
• 确认
• 重传
  • 超时
  • 冗余确认

TCP流量控制

TCP拥塞控制

• 慢开始，拥塞避免
• 快重传，快恢复

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