计算机网络基础讲义(5)__TCP
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《TCPIP基础知识》PPT课件
IP地址将网络地址隐藏起来, 使网间网表现出统 一的地址格式. 但在实际进行通讯时,物理网络所使用的 依然是物理地址, IP地址是不能被物理层所识别的. 这 样在网间网中存在两种地址,二者之间要建立映射关系, 这是地址统一所必须付出的代价.
地址之间的映射叫地址解析(resolotion), 包括两 方面的内容: 从网间网地址到物理地址的映射和从物理 地址到网间网地址的映射. 关于两种地址间的映射, TCP/IP专门提供了两个协议: ARP(Address Resolution Protocol, 地址解析协议), 用于从网间网地址到物理地 址的映射;RARP(Reverse Address Resolution Protocol, 逆向地址解析协议), 用于从物理地址到网间 网地址的映射。
当接收端收到一段资料即会回应一个认可(ACK)讯 息，其中包含所收到资料段序号+1的认可号码 (acknowledgement number)。TCP在回应认可讯息时还使 用一种挟带(piggy backing)技巧将认可讯息附带在可能 有的资料段中一并传给对方，如此可降低单独的认可讯 息对网路频宽的耗费。
TCP采用核对合(checksum)计算资 料段的正确性该核对合位於资料段的表 头，当TCP收到资料段时，会将它所计 算的合与表头的核对合相比对，若相同 ，则送出认可讯息，表示接收无误，否 则忽略该资料段，在一小段时间的等待 之後，对方会再次送来同一个资料段
3.流量控制
TCP运用滑动窗(slidingwindow)的方式进行流 量控制。由於每个资料段在被送出之後不会立即抵达 目标，而是会有一段时间的旅行，为避免因等待接收 端的认可讯息所造成的闲置，发送端可在未收到前一 个资料段的认可讯息的情况下持续发送数个资料段， 此处的数个即是所谓的滑动窗长度。
地址之间的映射叫地址解析(resolotion), 包括两 方面的内容: 从网间网地址到物理地址的映射和从物理 地址到网间网地址的映射. 关于两种地址间的映射, TCP/IP专门提供了两个协议: ARP(Address Resolution Protocol, 地址解析协议), 用于从网间网地址到物理地 址的映射;RARP(Reverse Address Resolution Protocol, 逆向地址解析协议), 用于从物理地址到网间 网地址的映射。
当接收端收到一段资料即会回应一个认可(ACK)讯 息，其中包含所收到资料段序号+1的认可号码 (acknowledgement number)。TCP在回应认可讯息时还使 用一种挟带(piggy backing)技巧将认可讯息附带在可能 有的资料段中一并传给对方，如此可降低单独的认可讯 息对网路频宽的耗费。
TCP采用核对合(checksum)计算资 料段的正确性该核对合位於资料段的表 头，当TCP收到资料段时，会将它所计 算的合与表头的核对合相比对，若相同 ，则送出认可讯息，表示接收无误，否 则忽略该资料段，在一小段时间的等待 之後，对方会再次送来同一个资料段
3.流量控制
TCP运用滑动窗(slidingwindow)的方式进行流 量控制。由於每个资料段在被送出之後不会立即抵达 目标，而是会有一段时间的旅行，为避免因等待接收 端的认可讯息所造成的闲置，发送端可在未收到前一 个资料段的认可讯息的情况下持续发送数个资料段， 此处的数个即是所谓的滑动窗长度。
TCP入门教程
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比特 0
8 源 端 口
16
24 目 的 端 口
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序 号 TCP 首部 确 数据 偏移 保 留 认 号 窗 口 紧 急 指 针 （长 度 可 变） 填 充
U A P R S F R C S S Y I G K H T N N
20 字节 固定 首部
检 验 和 选 项
紧急比特 URG —— 当 URG = 1 时，表明紧急指 针字段有效。它告诉系统此报文段中有紧急数据， 应尽快传送(相当于高优先级的数据)。
预备知识 TCP工作机制 TCP工作机制 TCP的应用 TCP的应用
TCP工作机制 TCP工作机制
TCP的层间工作原理 TCP的层间工作原理 TCP报文格式 TCP报文格式 TCP的连接与断开 TCP的连接与断开
TCP协议工作在传输层 TCP协议工作在传输层
传输层
传输层是通信部分的最高层， 传输层是通信部分的最高层，有是用户 功能中的最底层， 功能中的最底层，向应用层提供通信 服务， 服务，起着将通信子网与与上层隔离 的关键作用
U A P R S F R C S S Y I G K H T N N
20 字节 固定 首部
检 验 和 选 项
源端口和目的端口字段——各占 2 字节。端口是运输 层与应用层的服务接口。运输层的复用和分用功能都 要通过端口才能实现。
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序 号 TCP 首部 确 数据 偏移 保 留 认 号 窗 口 紧 急 指 针 （长 度 可 变） 填 充
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序 号 TCP 首部 确 数据 偏移 保 留 认 号 窗 口 紧 急 指 针 （长 度 可 变） 填 充
U A P R S F R C S S Y I G K H T N N
20 字节 固定 首部
检 验 和 选 项
紧急比特 URG —— 当 URG = 1 时，表明紧急指 针字段有效。它告诉系统此报文段中有紧急数据， 应尽快传送(相当于高优先级的数据)。
预备知识 TCP工作机制 TCP工作机制 TCP的应用 TCP的应用
TCP工作机制 TCP工作机制
TCP的层间工作原理 TCP的层间工作原理 TCP报文格式 TCP报文格式 TCP的连接与断开 TCP的连接与断开
TCP协议工作在传输层 TCP协议工作在传输层
传输层
传输层是通信部分的最高层， 传输层是通信部分的最高层，有是用户 功能中的最底层， 功能中的最底层，向应用层提供通信 服务， 服务，起着将通信子网与与上层隔离 的关键作用
U A P R S F R C S S Y I G K H T N N
20 字节 固定 首部
检 验 和 选 项
源端口和目的端口字段——各占 2 字节。端口是运输 层与应用层的服务接口。运输层的复用和分用功能都 要通过端口才能实现。
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8 源 端 口
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序 号 TCP 首部 确 数据 偏移 保 留 认 号 窗 口 紧 急 指 针 （长 度 可 变） 填 充
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序 号 TCP 首部 确 数据 偏移 保 留 认 号 窗 口 紧 急 指 针 （长 度 可 变） 填 充
TCPIP基础教程PPT课件
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三 、 LAN 交换转 发
LAN 交换机主要有两种转发方式：
• 存储转发(store-and-forward )
LAN 交换机将整个帧拷贝到入站缓冲区，并由计算机 执行循环冗余校验(CRC)，如果出现CRC错误，或该帧是小帧( 包括CRC小于64字节)/ 大帧(包括CRC小于1518字节)/，则丢 弃该帧，如果帧没有任何错误，LAN交换机在转发或交换时寻 找目的地址，确定外出接口，然后将帧转发到目的地址。
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10
路由器基本功能、作用(四)
• 地区网：路由器主要作用是网络连接和路由选择， 即连接下层各个基层网络单位－园区网，同时负责 下层网络之间的数据转发。
• 园区网：路由器主要作用是分隔子网，各个子网在 逻辑上独立，而路由器是唯一能够分隔它们的设备 ，它负责子网之间报文转发和广播隔离，同时在边 界上的路由器与上层网络连接。
•最近LAN交换机涉及到OSI的多层，具有处理高带宽 应用得协议。
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8
二 、VLAN交换工作原理
一、LAN交换机在功能上类似透明桥：
1、当交换机通电时，它们通过分析所有相邻网络的输
入帧源地址获取网络拓扑结构。如交换机从链路1上接收到一个
来自主机A的帧，则该交换机推断可通过网络连接链路1访问主机A。
• 直通(cut-through)
LAN 交换机仅将目的地址(跟在序号后的6个字节)拷贝 到入站缓冲区，然后在交换表中寻找目的地址， 确定外出接 口 ，将帧转发到目的地。直通方式交换一旦读到目的地址并 确定出站接口，就开始转发，因而减少了等待时间。
有些交换可以先将每个端口配置为直通交换方式，当 到达用户定义的出错限制时，将自动改变到存储转发方式。 一旦错率降到限制以下，端口自动转回到直通交换模式。
《TCPIP协议详解》课件
04
05
链路层负责处理网络接口和 硬件细节，如以太网协议。
02
网络接口层
物理层
物理层功能
物理层负责传输原始比特流，实现比特流的 传输与接收。
物理层设备
物理层设备包括各种传输媒介，如双绞线、 同轴电缆、光纤等。
物理层协议
物理层协议定义了比特流传输的电气特性、 机械特性、功能特性等。
物理层与数据链路层的关系
层次，每个层次都有明确的任务和功能。
TCP/IP协议的层次结构
应用层负责处理特定的应用 程序细节，如HTTP、FTP等
协议。
TCP/IP协议分为四个层次： 应用层、传输层、网络层和
链路层。
01
02
03
传输层负责提供端到端的数 据传输服务，如TCP和UDP
协议。
网络层负责数据包的路由和 寻址，如IP协议。
《TCPIP协议详 解》PPT课件
目录
• TCP/IP协议概述 • 网络接口层 • 网际层 • 传输层 • 应用层 • TCP/IP协议的应用与发展
01
TCP/IP协议概述
TCP/IP协议的起源
TCP/IP协议起源于上世纪70年 代，最初是为了满足
ARPANET网络的需求而开发 的。
随着互联网的不断发展， TCP/IP协议逐渐成为全球范 围内广泛使用的通信协议标
POP协议用于从邮件服务器接收电子 邮件，允许用户下载邮件到本地计算 机上。
POP命令
POP协议定义了一组命令，用于在邮 件客户端和服务器之间进行通信和控 制邮件下载和管理。
06
TCP/IP协议的应用与发 展
TCP/IP协议的应用场景
互联网通信
TCP/IP协议是互联网的基础， 用于实现全球范围内的数据传
《TCP协议》课件
3 拥塞避免
TCP协议在数据传输过程 中，根据网络状况动态调 整发送窗口的大小。
4 快重传
TCP协议通过接收到冗余确认来判断是否丢 失数据，并进行快速重传。
5 快恢复
TCP协议在发生拥塞时使用快恢复机制来恢 复数据的传输。
TCP协议的应用及优化
HTTP传输
TCP协议作为HTTP的底层传输协议，保证了Web页面的重要的协议，用于保证可靠的数据传输。本课 件将详细介绍TCP协议的定义、特点以及各个方面的功能和应用。
TCP协议简介
定义
TCP协议是一种面向连接、可靠的、基于字节 流的传输协议。
常用端口
TCP协议在计算机网络中使用端口号来识别不 同的应用程序。
作用及特点
TCP连接建立与终止
1
三次握手
TCP协议使用三次握手来建立连接，确保双方都准备好进行通信。
2
四次挥手
TCP协议使用四次挥手来终止连接，保证双方都完成了数据传输。
TCP协议中的拥塞控制
1 拥塞控制机制
TCP协议使用拥塞控制机 制来避免网络拥塞和数据 丢失。
2 慢开始
TCP协议在数据传输开始 时，逐渐增加发送窗口的 大小来控制数据流量。
TCP协议通过提供可靠的、有序的数据传输来 保证通信的质量和完整性。
可靠性
TCP协议使用序号和确认机制来保证数据的可 靠传输。
TCP协议的数据传输过程
1
段及序号
TCP协议将数据分割成段，并为每个段分配一个唯一的序号。
2
确认应答
TCP协议使用确认应答机制来保证数据的正确接收。
3
流量控制
TCP协议使用窗口机制来控制数据发送的速度，以避免网络拥塞。
tcp的知识点
tcp的知识点
TCP（传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。
以下是一些TCP的主要知识点：
1.传输层：TCP是传输层协议之一，位于网络层之上，应用层之下。
它提供了一种可靠的、有序的和错误校验的数据传输方式。
2.连接管理：TCP使用三次握手来建立连接，并使用四次挥手来关闭连接。
这确保了连接的可靠建立和终止。
3.数据传输：TCP提供了一种可靠的数据传输方式，通过确认机制、重传机制、流量控制和拥塞控制机制来保证数据的可靠传输。
4.字节流：TCP将数据看作字节流，数据在传输过程中没有明确的边界。
应用程序发送的数据被分割成TCP认为最适合发送的数据块，接收端再将这些数据块重新组合成原始数据。
5.可靠传输：TCP通过确认机制和重传机制确保数据的可靠传输。
接收端向发送端发送确认消息，发送端在一定时间内未收到确认消息，会重传数据。
6.流量控制：TCP使用滑动窗口机制进行流量控制，以防止接收端来不及处理接收到的数据。
滑动窗口机制允许接收端动态地告诉发送端其当前的处理能力。
7.拥塞控制：当网络拥塞时，TCP会减慢发送速度或停止发送数据，以防止网络过载。
这是通过慢开始、拥塞避免、快重传和快恢复等算法实现的。
8.TCP协议的缺点：由于TCP是面向连接的，因此可能会因为三次握手的延迟而导致建立连接的速度较慢；另外，TCP的流量控制和拥塞控制机制可能导致数据传输的延迟增加。
以上知识点是TCP协议的主要内容，理解和掌握这些知识点有助于更好地理解计算机网络和互联网协议的工作原理。
TCPIP概念与简介
1.1.2 局域网的概念
• 在Internet没有形成之前，各个地方已经建
立了很多小型的网络，称为局域网。 Internet的中文意义是“网际网”，它实际 上就是将全球各地的局域网连接起来而形 成的一个“网之间的网（即网际网）”。 然而，在连接之前的各式各样的局域网却 存在不同的网络结构和数据传输规则。
2.1 IP地址概念
• 在Internet上连接的所有计算机，从大型机到微型
计算机都是以独立的身份出现，我们称它为主机。 为了实现各主机间的通信，每台主机都必须有一 个唯一的网络地址。就好像每一个住宅都有唯一 的门牌一样，才不至于在传输数据时出现混乱。 Internet的网络地址是指连入Internet网络的计算 机的地址编号。所以，在Internet网络中，网络地 址唯一地标识一台计算机。
• IP地址可确认网络中的任何一个网络和计算
机，而要识别其他网络或其中的计算机， 则是根据这些IP地址的分类来确定的。一般 将IP地址按节点计算机所在网络规模的大小 分为A，B，C三类，默认的网络掩码是根据 IP地址中的第一个字段确定的。
2.3.2 IP地址的分类（1）
• A类地址 • A类地址的表示范围为：
1.4.3 网际协议IP(3)
• 网际协议IP协议提供了能适应各种各样网络
硬件的灵活性，对底层网络硬件几乎没有 任何要求，任何一个网络只要可以从一个 地点向另一个地点传送二进制数据，就可 以使用IP协议加入 Internet 了。
1.4.4 IP协议对于网络通信的意义
• 网络中的计算机通过安装IP软件，使许许多
192.0.0.0~223.255.255.255，默认网络掩码为： 255.255.255.0；C类地址分配给小型网络，如一 般的局域网和校园网，它可连接的主机数量是最 少的，采用把所属的用户分为若干的网段进行管 理。C类网络用前三组数字表示网络的地址，最后 一组数字作为网络上的主机地址。
TCP基础讲解
• A two way, reliable, byte stream oriented end-toend protocol
– Includes flow and congestion control
• Closely tied to the Internet Protocol (IP)
TCP
TCP Features
TCP
Sliding Window: Sender
• Assign sequence number to each frame (SeqNum) • Maintain three state variables:
– send window size (SWS) – last acknowledgment received (LAR) – last frame sent (LFS)
TCP
Reliability (Loss Recovery)
• Checksum: detect bit level errors • Sequence numbers: detect sequencing errors
– Duplicates are ignored – Reordered packets are reordered (or dropped) – Lost packets are retransmitted
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• Checksum
– pseudo header + TCP header + data