2011年软件水平考试网络工程师全面复习笔记(41)

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2011年软件水平考试网络工程师全面复习笔记(41)
4、传输层协议
* ?  C- w5 o( o& Y8 U　　主要有两个协议：UDP协议和TCP协议。
+ Q) I) Q+ o+ [! z　　UDP ( User Datagram Protocol )：提供无连接的通信，并不保证数据包被发送到。典型的即时传输少量数据的应用程序使用 UDP 。 UDP 是一个简单的面向数据报的运输层协议：进程的每个输出操作都正好产生一个 UDP 数据报，并组装成一份待发送的 IP 数据报。这与面向流字符的协议不同，如 TCP ，应用程序产生的全体数据与真正发送的单个 IP 数据报可能没有什么联系。UDP不提供可靠性：它把应用程序传给IP层的数据发送出去，但是并不保证它们能到达目的地。端口号表示发送进程和接收进程。UDP长度字段指的是UDP首部和UDP数据的字节长度。该字段的最小值为8字节。(发送一份0字节的UDP数据报是OK。)这个UDP长度是有冗余的。IP数据报长度指的是数据报全长，因此UDP数据报长度是全长减去IP首部的长度(该值在首部长度字段中指定)。
　　UDP报头格式报头字段名 位数 说 明 源端口号 16 发送主机的UDP端口 目的端口号 16 目标主机的UDP端口 消息长度 16 UDP消息的长度 校验和 16 验证报头是否损坏
  w+ ]; H! b1 y# J+ Z8 H　　TCP ( Transmission Control Protocol )：为典型的传输大量数据或需要接收数据许可的应用程序提供连接定向和可靠的通信。
　　由于 TCP 连接是一个全双工的数据通道，一个连接的关闭必须由通信双方共同完成。当通信的一方没有数据需要发送给对方时，可以使用 FIN 段 向对方发送关闭连接请求。这时，它虽然不再发送数据，但并不排斥在这个连接上继续接收数据。只有当通信的对方也递交了关闭连的请求后，这个 TCP 连接才会完全关闭。在关闭连接时，既可以由一方发起而另一方响应，也可以双方同时发起。无论怎样，收到关闭连接请求的一方必须使用 ACK 段 给予确认。实际上， TCP 连接的关闭过程也是一个三次握手的过程。
1 W( @0 h8 F) p8 g! B. i7 V　　滑动窗口：是两台主机间传送数据时的缓冲区。每台 TCP/IP 主机支持两个滑动窗口：一个用于接收数据，另一个用于发送数据。窗口尺寸表示计算机可能缓冲的数据量大小。当 TCP 从应用层中接收数据时，数据们于 Send 窗口。 TCP 将一个带序列号的报头加入数据包并将其交给 IP ，由 IP 将它发送到目标主机。当每一个数据包传送时，源主机设置重发计时器(描述在重新发送数据包之前将等待 ACK 的时间)。在 Send 窗口中有每一个数据包的备份，直到收到 ACK 。当数据包到达服务器 Receive 窗口，它们按照序列号放置。当接收到连续的段时就向源主机发送一个关于数据的认可( ACK )，其中带有当前窗口尺寸。一旦源主机接收到认可， Send 窗口将由已获得认可的数据滑动到等待发送的数据。如果有重发计时器设定的时间内，源主机没有接收到对现存数据的认可，数据将重新传送。重发数据包将加重网络和源主机的负担。如果 Receive 窗口接收数据包的顺序错乱，那么将强制启动，延迟发送认可 。
0 b. X' W9 @7 H0 J* |. ]　　TCP段头结构 报头字段名 位数 说 明 源端口号 16 本地通信端口，支持TCP的多路复用机制 目的端口号 16 远地通信端口，支持TCP的多路复用机制 序号(SEQ) 32 数据段第一个数据字节的序号(除含有SYN的段外);SYN段的SYN序号(建立本次连接的初始序号) 确认号(ACK) 32 表示本地希望接收的下一个数据字节的序号 数据偏移 32 指出该段中数据的超始位置(以32位为单位) 控制字段URG 1 紧急指针字段有效标志，即该段中携带紧急数据 控制字段 ACK 1 确认号字段有效标志 控制字段 PUSH 1 PUSH操作的标志 控制字段 RST 1 要求异常终止通信连接的标志 控制字段 SYN 1 建立同步连接的标志 控制字段 FIN 1 本地数据发送已结束，终止连接的标志 窗口 16 本地接收窗口尺寸，即本地接收缓冲区大小 校验和 16 包括TCP报头和数据在内的校验和 紧急指针 16 从段序号开始的正向位移，指向紧急数据的最后一个字节 选项 可变 提供任选的服务 填充 可变 保证TCP报头以32位为边界对齐。