计算机网络5 第五章 运输层——进程间的通信问题（收发件人双方如何确认）

• 运输层是基于网络层的运输。网络层提供底层连接，运输层则是依赖于虚电路/数据报服务实现进程间通信的
• 发送端进程把数据（信件）放进自己的“邮箱”
• 网络层负责把“信件”从发送端的“邮箱”送到接收端的“邮箱”
• 接收端进程从自己的“邮箱”中取出数据

回应这些问题：

UDP/TCP有什么特点？可以用于什么？
TCP是如何连接的？（套接字作为邮箱接口）
TCP的结构如何？尤其是头部要掌握哪几个部分？代表什么意思？
TCP有哪两种传输方式？（停止等待协议、滑动窗口AQR协议）
TCP如何找到最大不拥塞传输量的？（大题）
TCP如何处理连接和释放的？

1 用户数据报协议UDP

udp不考虑精度，开销小，只考虑速度，可以在不可靠介质传播，用于打视频电话、视频会议。
因此是一对多的。

2 传输控制协议TPC ★

我和你写邮件，一对一的，且是可靠的，而且可以同时写信手信。

TCP是基于网络层的虚连接传输的，文档可以切割为字节流，并缓存发送，因此按照字节流传输
UDP是基于网络层的数据报服务传输的，传输视频不能切成字节流，因此要按报文传输

将报文切割为数据块，并编号，用于传输后重组。

2.2 TCP的连接

TCP 连接的端点：套接字（Socket）

1. 什么是套接字？

• 套接字（Socket）是一个通信端点，用于标识网络中的一个进程。
• 它由两部分组成：IP 地址 + 端口号（进程端口）。

2. 套接字的作用

• 在 TCP 连接中，每个端点都有一个唯一的套接字。
• 发送端和接收端通过各自的套接字进行数据交换。

3. 套接字的表示方式

套接字 = (IP地址 : 端口号)

2.3 TCP的首部格式

序号——代表当前数据块的编号
确认后——代表下一个要重组的数据块编号
控制位：
ACK确认位：确认TCP是否建立连接（1）
SYN同步位：确认两设备是否同步（1）

3 TCP可靠传输的实现

3.1 停止等待协议——超时协议看门狗WTD

接受后必须返回一个确认信号ACK，如果超时就会重新发送

3.2 连续ARQ协议

1 滑动窗口型

2 同时发送窗口大小的分组，以接收到最后一个分组的ACK信号为准。

比如一次要传输5个分组，可以将两个分组放入缓存中，发送，当收到接受的ACK信号后，按照确认号，继续发送剩下的3个分组。

题目

4 TCP流量控制与拥塞控制 ★——ARQ协议下如何找到最高效的传输方式

流量控制：传的太快，来不及接受丢包

拥塞控制：堵了的话传输速度不够会丢包

回应30分钟左右的阻塞控制：
Q1：为什么超时后要置为一重新慢开始？而不是把cwmd减一重新发送？
A1：超时意味着“严重拥塞”，不是“轻微丢包”，不是减一能解决的，要重新尝试合理的cwnd。 Q2：那个连续三次的ACK是什么意思？
A2：3个重复的AKC意味着据数包乱序到达，但比超时好，说明至少有一个包丢了，但后续包到了，但还是丢包了，因此也要降低cwmd重新慢开始。

答案核心：超时意味着“严重拥塞”，不是“轻微丢包”

🚨 关键区别：

5 TCP的运输连接管理

5.1 TCP的连接方式——三次握手

客户机A自启动，B被动启动。
A向B发送连接请求，包括同步位SYN=1和信号序号seq=x（A不确定前一次信号序号是多少）
B开机后处于监听listen状态，收到A的请求后返回 同步信号SYN=1、确认（连接）号ACK=1、B给A的信号序号（B不确定前一次信号序号是多少）seq=y、以及期望收到的信号序号ack=x+1（A发送信号的下一位）

A收到返回后进入建立连接状态，同时向B发送 确认（连接）号ACK=1、信号序号seq=x+1（B刚刚期待A返回的序号）、以及期望收到的信号序号ack=y+1（B发送信号的下一位）

ack——期望对方下一条信号的序号
seq——当前A给B发送的信号序号
ACK——是否连接，连接过程中都要携带ACK=1
SYN——请求同步信号，只有请求时携带
FIN——终止请求信号

5.2 TCP的断开方式——四次握手

客户机A先向B发送终止请求信息FIN=1，当前信号序号seq=u
然后B收到后回复连接保持信号ACK=1、当前信号序号seq=v（B不知道前一次B向A发送的信号序号）、希望得到的回复信号序号ack=u+1，此时A进入等待终止状态1.
此时仅断开了A->B的发送连接，B进入等待关闭状态，B仍然可以向A发送信息，A处于等待终止状态2；
B发送完后，也向A发送终止请求信息FIN=1，当前信号序号seq=w，希望得到的回复信号序号ack=u+1、以及仍然保持连接的信号ACK=1
A收到信息后发送最后的保持连接信息ACK=1、当前信号序号seq=u+1、期望信号序号ack=w+1、并等待2MSL，如果发送失败还有机会再次发送。
B收到信号后进入关闭状态，A等待2MSL后进入关闭状态。

题目

连接与断开的发送内容