福建交通职业技术学院：《计算机网络基础》课程教学课件（PPT讲稿）第5章 网络协议

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第5章 网络协议

问题的提出 1.可靠性是我们追求的目标 单机用户：应用程序依赖于底层系统的可靠性，系统保证数据传 送到底层后不会丢失和重复 网络用户：希望互联网能够提供迅速、准确、可靠的通信功能， 保证不发生丢失、重复、错序等可靠性问题 2传输层：保证端对端数据传输的可靠性 传输控制协议TCP 用户数据报协议UDP

一 问题的提出 1.可靠性是我们追求的目标 单机用户：应用程序依赖于底层系统的可靠性，系统保证数据传 送到底层后不会丢失和重复 网络用户：希望互联网能够提供迅速、准确、可靠的通信功能， 保证不发生丢失、重复、错序等可靠性问题 2.传输层：保证端对端数据传输的可靠性 传输控制协议TCP 用户数据报协议UDP

点对点通信与端对端通信 互联层：点对点通信 传输层：端对端通信 主机内 点对点 点对点 点对点 王机B 端对端

点对点通信与端对端通信 互联层：点对点通信 传输层：端对端通信

端对端通信与虚拟通信平合 主机A 传输层看到的通信系统 主机B 应用 应用 传输层 传输层 IP IP IP 网络接口 网络接口 网络接口 不 个路由器个 网络1 网络2

端对端通信与虚拟通信平台

二TCP提供的服务 1.TCP为其用户提供的服务 面向连接的、可靠的（没有数据重复或丢失）、全双工的数据流传 输服务 2.TCP的通信过程 建立连接（可靠地建立） 发送数据 关闭连接（优雅地关闭）

二 TCP提供的服务 1.TCP为其用户提供的服务 面向连接的、可靠的（没有数据重复或丢失）、全双工的数据流传 输服务 2.TCP的通信过程 建立连接（可靠地建立） 发送数据 关闭连接（优雅地关闭）

三TCP提供的服务特征 面向连接(Connection Orientation) 完全可靠性(Complete Reliability) 全双工通信(Full Duplex Communication) 流接口(Stream Interface) 连接的可靠建立与优雅关闭(Reliable Connection Startup Graceful Connection Shutdown)

三 TCP提供的服务特征 面向连接（Connection Orientation） 完全可靠性（Complete Reliability） 全双工通信（Full Duplex Communication） 流接口（Stream Interface） 连接的可靠建立与优雅关闭（Reliable Connection Startup & Graceful Connection Shutdown）

TCP的可靠性实现 1.必要性 TCP建立在IP协议提供的面向非连接、不可靠的数 据报投递服务基础之上 2.TCP需要解决的可靠性问题 丢失数据的恢复问题 可靠建立与关闭连接问题

TCP的可靠性实现 1.必要性 TCP建立在IP协议提供的面向非连接、不可靠的数 据报投递服务基础之上 2.TCP需要解决的可靠性问题 丢失数据的恢复问题 可靠建立与关闭连接问题

四数据丢失与重发 主机A上的事件 主机B上的事件 发送报文1 数据丢失的解决方案：重发 接收报文1 发送确认1 接收确认1 发送报文2 接收报文2 发送确认2 接收确认2 发送报文3 丢失 重发定时器到时 重发报文3 接收报文3 发送确认3

四 数据丢失与重发 数据丢失的解决方案：重发

TCP重发机制需要解决的主要问题 1.重发之前应该等待多长时间？ 互联网上的传输延迟不固定 2.解决方案：自适应 根据互联网当时的通信状况，计算合适的数据重发时间 计算往返时间RTT 利用获得的多个RTT和统计学原理计算重发时间

TCP重发机制需要解决的主要问题 1.重发之前应该等待多长时间? 互联网上的传输延迟不固定 2.解决方案：自适应 根据互联网当时的通信状况，计算合适的数据重发时间 计算往返时间RTT 利用获得的多个RTT和统计学原理计算重发时间

五TCP连接的可靠建立-3次握手法 主机A上的事件 主机B上的事件 发送连接请求 (初始序号=x) 发送连接请求 接收连接请求 (初始序号=x') (初始序号=x) 发送连接确认（初 始序号=y,确认=x) 接收连接确认（初 始序号=y,确认=x) 发送拒绝（初 始序号=x) 接收拒绝（初 始序号=x) 利用3次握手法避免过时的连接请求 TCP连接的正常建立过程

五 TCP连接的可靠建立 - 3次握手法