计算机网络--运输层

计算机网络--运输层

首先我们要知道，网络层是为主机之间提供逻辑通信，而运输层是为应用进程之间提供逻辑通信。

1. 两个主要协议

• 传输控制协议TCP (Transmission Control Protocol) ---- 提供面 向连接的、可靠的数据传输服务，其数据传输的单位是报文段(segment)。
• 用户数据报协议UDP (User Datagram Protocol) ---- 提 供无连接的、尽最大努力(best-effrt)的数据传输服务(不保证数据传输的可靠性)，其数据传输的单位是用户数据报。

1.1 TCP和UDP的优缺点

TCP 的优点：可靠、稳定。

TCP 的缺点：慢，效率低，占用系统资源高

TCP 的使用场所： 浏览器，用的HTTP FlashFXP，用的FTP Outlook，用的POP、SMTP Putty，用的Telnet、SSH QQ文件传输 ……

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UDP 的优点：快，比TCP稍安全。

UDP 的缺点：不可靠，不稳定，在数据传递时可能会丢包。

UDP 的使用场所： QQ语音 QQ视频 TFTP ……

1.2 TCP和UDP的区别

1. TCP 传送数据需要先建立连接，UDP 是无连接的。
2. TCP提供可靠的服务。也就是说，通过TCP连接传送的数据，无差错，不丢失，不重复，且按序到达;UDP尽最大努力交付，即不保证可靠交付
3. TCP面向字节流，实际上是TCP把数据看成一连串无结构的字节流;UDP是面向报文的
4. UDP没有拥塞控制，因此网络出现拥塞不会使源主机的发送速率降低（对实时应用很有用，如IP电话，实时视频会议等）
5. 每一条TCP连接只能是点到点的;UDP支持一对一，一对多，多对一和多对多的交互通信
6. TCP首部开销20字节;UDP的首部开销小，只有8个字节
7. TCP的逻辑通信信道是全双工的可靠信道，UDP则是不可靠信道

2. 三次握手和四次挥手

SYN：表示建立连接标志，发起建立连接请求时，其值为 1，即 SYN = 1

seq：表示报文序列，连续 报文 seq 值也会连续

ACK：表示确认标志，ACK = 1 即表示收到报文

ack：表示确认编号，其值为接受报文的 seq + 1

FIN：表示断开连接标志，发起断开连接请求时，其值为 1，即 FIN = 1

具体步骤：

三次握手

（1）第一次握手：客户端向服务端发起。发送数据包SYN=1,seq=1(随机序号)，此时客户端的主动发起使得其状态由原先的CLOSED（关闭）状态进入SYN-SENT（同步已发送）状态
（2）第二次握手：服务端向客户端发起。在接收请求前服务端一直处于LISTEN（监听）状态，接收请求后，发送数据包SYN=1,ACK=1,ack=i+1,seq=j(随机值)往客户端，其由原先的LISTEN进入SYN-RCVD（同步收到）状态
（3）第三次握手：客户端向服务端发起。客户端收到后检查确认ack，ACK值，正确后则发送数据包ACK=1,ack=j+1。当服务端确认后，则连接建立成功，此时客户端和服务端都进入ESTABLISHED（已建立连接）状态

四次挥手

（1）第一次挥手：客户端向服务端发起。发送数据包FIN=1,ACK=1,seq=k（随机值），此时客户端进入FIN-WAIT-1（终止等待1）状态
（2）第二次挥手：服务端向客户端发起。发送数据包ACK=1,seq=u（随机值）,ack=k+1,此时服务端进入CLOSE-WAIT(等待关闭)状态，客户端接收并确认ack值后进入FIN-WAIT-2（终止等待2）状态
（3）第三次挥手：服务端向客户端发起。在确认数据接收完毕后，用来发起关闭服务端向客户端的数据传送，发送数据包FIN=1，ACK=1,seq=v（随机值）,ack=k+1，此时服务端进入LAST-ACK（最后确认）状态
（4）第四次挥手：客户端向服务端发起。在检验服务端发送的数据后，发送数据包ACK=1,seq=k+1,ack=v+1，此时客户端进入TIME-WAIT（时间等待）状态，此时TCP连接还未释放，必须经过2*MSL（最长报文段寿命/最长分节声明其，MSL阿是任何IP数据报能够在因特网中存活的最长时间，任何TCP实现都必须为MSL设定一个值。RFC1122[Braden 1989]的建议值为2分钟，不过院子Berkelcy的实现传统上改用30秒。这意味着TIME-WAIT状态的等待持续时间在1-4分钟之间）时间后，当主动发起关闭端（客户端）撤销相应的TCB后，才进入关闭状态。服务端在接收来自客户端的值后也进入了关闭状态。