传输层

概述和传输层服务

概述

• 传输层在端系统实现，交换机路由器没有传输层

• 信息到传输层封装成段（segment)

• 接收段，再组合成信息

• 传输层功能的实现依赖并受限于网络层服务

• TCP
• 面相连接，可靠，流量控制

• UDP
• 无连接，多路复用

• try my best

• 多路复用/多路分解
• 扩展网络层主机通信为传输层进程通讯
• 发送端（复用）
• 收集message
• 封装头部成段，将段发给网络层
• 接收端（分解）
• 收到段，分解交给正确的socket
• 简介
• Socket唯一标识
• segment填写source ，dest端口号
• UDP socket 使用二元组标识
• <dest.address,dest.port>
• 同一Segment源ip地址和端口号可以不同
• 面相连接的多路复用/多路分解
• TCP socket 使用四元组标识
• 一个进程多个socket
• 因为四元组

无连接传输层协议

• UDP 无连接 不可靠
• 更精细控制何时发送
• 头部开销小
• 无需事先连接

• UDP segment
• 一行32bits
• source &dest port
• length
• 最长65536字节
• checksum校验合

• UDP checksum
1. 将segment看作16bits的序列
1. 两两相加
2. 还剩8bits用0补齐
2. 进位要回卷
3. 取反码
4. 接收方运算前两步，再加checksum理应得到全1。
1. 还是可能有偶数个错

• 可靠传输的原理
• rdt_send()
• packet = make_pkt(data)
• udt_send(packet)
• rdt_rcv(packet)
• extract(packet ,data)
• deliver_data(data)
• a

• getting started
• 有限状态机（FSM）定义发送/接收协议实体
• 某事件发生会引起状态迁移，产生确定动作
• 任意时刻只能处于某一确定状态

• 完全可靠

• 完全可靠的可靠数据传输rdt1.0
• Sender发送方
• 发生rdt_sent(data)事件时
• 动作
• 创建分组make_pkt(data)
• 发送分组udt_send(packet)
• Receiver
• rdt_rcv(packet)
• 动作
• 接收分组中的数据（拆封）extract(packet, data)
• 交给上层aeliver_data(data)

• 不可靠，没有丢失，可能出现错误rdt2.0
• 自动重传请求
• ARQ
• 错误检测
• 反馈
• ACK收到对
• NAK收到错
• 反馈receiver→sender

• 限制重传次数避免死锁

• rdt2.1ACK/NAK错误
• sequence number
• 错误的ACK，NAK重传

• 2.2FSM有限状态机

流水线可靠数据传输协议

• 错误恢复机制
• 回退N步GBN
• Sender
• 分组头部K-bit
• 等待ACK的分组最大为N
• 选择性重传

GBN

• 只启用一个定时器

• 重传全部

SR

• 都启用定时器

• 只重传错误

面向连接的传输

简介

• TCP连接是点到点、全双工连接

• 可靠按序的字节流

• 流水。拥塞控制，流量控制设定窗口尺寸

TCP连接

超时

• 重传还未确认的、序号最小的Segment.
• 序号为SendBase的Segment

• 超时间隔加倍
• 设置超时间隔增大一倍

• 一种有限的拥塞控制机制
• 拥塞时降低发送速率是一种负责任的行为

快速重传

流量控制

TCP连接管理

连接拆除

拥塞控制

• 只有端系统观察判断网络行为，推断是否拥堵

• 直接反馈

• 间接反馈

TCP的拥塞控制