计算机网络（六）

运输层

前面的物理层、数据链路层、网络层它们共同解决了将主机通过网络互联起来所面临的问题、实现了主机到主机之间的通信。
但是在网络中实际通信的是位于通信两端主机中的进程。
如何为不同主机的进程提供直接的通信服务是运输层的任务，运输层的协议又叫做端到端的协议

一、进程端口号、复用与分用的概念

进程端口号

发送方的复用和接收方的分用

通过视频了解端口号在数据传输中的作用
视频5：58处

二、TCP和UDP的区别

UDP不需要建立连接，可以直接发送数据
TCP需要进行三次握手建立连接、报文发送结束之后需要进行4次挥手断开连接

UDP协议支持单播、多播、广播
TCP协议只支持单播

UDP是面向报文的协议
TCP是面向字节流的协议、这是TCP能够进行拥塞控制、流量控制的前提。

UDP向上层提供的是不可靠传输服务、可能存在丢失、误码等情况
TCP向上层提供可靠传输服务，不存在误码、丢失、乱序等情况

UDP和TCP数据报的首部格式对比

总结：

三、TCP的流量控制

一般情况下，我们希望数据传输的越快越好，但是如果接收方来不及接收大量数据，就会导致数据丢失，所以就需要流量控制。
流量控制是利用滑动窗口机制实现的，具体流程观看视频0：44处

四、拥塞控制

在某一时刻内，对网络资源的需求量超出了该资源所能提供的可用部分，网络性能就要变坏，这种情况就叫拥塞。

• 计算机中的带宽，交换节点的缓存等都是网络资源。

如果出现拥塞而不控制，整个网络的吞吐量将随输入负荷的增大而下降。

拥塞控制有四种算法：

• 慢开始
• 拥塞避免
• 快重传
• 快恢复

五、TCP超时重传的时间选择

六、TCP可靠传输的实现

七、TCP连接的建立与释放

TCP连接的建立

TCP是面向连接的运输层协议，在数据通信之前需要与服务段建立连接。
**“三次握手”**是TCP协议建立连接步骤的俗称。

第一次握手：
客户端发送同步代码SYN=1，表明这是一个TCP请求报文段；序号字段seq=x被设置了一个初始值x作为TCP客户进程所选择的初始序号。（TCP规定，SYN=1的报文段不能携带数据，并且要消耗一个序号）
第二次握手：
服务端发送确认报文段，同步代码SYN=1，ACK=1，表明这是一个确认报文段，序号字段seq=y是服务进程选择的初始序号，ack=x+1是服务段对第一次握手seq=x的确认（因为该报文段SYN=1，所以也不能携带数据）
第三次握手：
客户端发送ACK=1确认字段，序号字段seq=x+1是第一次握手seq=x的序号被消耗了，所以要+1，ack=y+1是对第二次握手seq=y的确认。（TCP规定，普通的确认报文可以携带数据，如果不携带数据则不消耗序号，所以下一次（三次握手之后）客户端请求携带数据，序号seq仍然等于x+1）

TCP连接的释放

四次挥手

四次挥手详细过程

TCP报文段首部格式