通行导论-IP数据网络基础（2）

传输控制协议（TCP）

差错控制：TCP使用差错控制提供可靠性，包括检测受到损伤、丢失、失序的报文段

实现方法：1.16位检验和，2.确认机制：采用确认证实收到的报文段，3.重传（设置一个重传超时RTO计时器，计时器时间到，认为对应报文段丢失；收到3个重复的ACK立即重传丢失报文段，即快重传；对不消耗序号的报文段不重传）

特点：控制报文段不携带数据，但消耗一个序号；控制报文段也需要被确认；ACK报文段不消耗序号，也不需要确认

拥塞控制：网络中的负载大于容量就可能发生拥塞；通过窗口机制（流量控制）决定发送或接收端能够发送的最大数据量

拥塞窗口：发送端根据自己估计的网络拥塞程度而设置的窗口值（来自发送端的流量控制），接收端窗口：接收端根据目前的接受缓存大小所许诺的最新的窗口值（来自接收端的流量控制）

拥塞猜测：依靠重传发生猜测拥塞发生（慢开始、加速递减和拥塞避免算法）

1. 发生超时
   1. 执行慢开始算法，拥塞窗口初始值为1，发送第一个报文段M0；发送端收到ACK1（确认M0，期望收到M1）后，将cwnd从1增加到2，于是发送端可以接着发送M1和M2两个报文段；接收端发回ACK2和ACK3，发送端每收到一个队新报文段的确认ACK，发送端的拥塞窗口加1，现在cwnd从2增到4，并发送M4~M8共4个报文段(即拥塞窗口cwnd随着传输次数按指数规律增长）
   2. 当拥塞窗口cwnd增长到慢开始门限值ssthresh（即当cwnd=16）时，改为执行拥塞避免算法，拥塞窗口按线性规律增长
   3. 利用TCP重传计时器设置拥塞窗口数值增长到24时，网络出现超时（表明网络拥塞了）
   4. 更新后的ssthresh变为12（即变为发送窗口值24的一半），拥塞窗口再重新设置为1，并执行慢开始算法
   5. 当cwnd=12时改为执行拥塞避免算法，拥塞窗口按线性规律增长，每经过一个往返时延就增加一个MMS的大小（？）
2. 收到3个ACK：发生超时前cwnd的变化与发生超时时一样，发生超时后更新后的ssthresh变为12（即变为发送窗口值24的一半），拥塞窗口的值直接变为与ssthresh相同的值（发生超时与进入拥塞避免相连），之后一样执行拥塞避免算法，拥塞窗口按线性规律增长

传输层协议（UDP）-不可靠，面向无连接，高效

UDP用户数据报的首部格式

伪首部：计算检验和是，临时把伪首部和UDP用户数据报连接在一起，伪首部仅仅是为了计算检验和（12字节）

TCP与UDP的区别

	TCP	UDP
是否面向连接	面向连接	无连接
是否提包可靠性	可靠传输	不提供可靠性
是否流量控制	流量控制	不提供流量控制
传输速度	慢	快
协议开销	大（20字节）	小（8字节）

网络层协议（IP）

首部长度字段：占4位，以4字节（32bit）为单位（不以字节为单位）

总长度字段：占16位，单位为字节；首部长度（即4*HLEN）+数据长度；总长度必需不超过最大传送单元MTU；IP分组的最大长度是65535

标识字段：源站每发送一个分组，标识位加1；（源IP地址，标识）→全网唯一分组标识--标识同一数据报的各个分片

标志字段：占3位，最低位为MF（More Fragment），用一比特位来表示“更多的片”，MF=0最后一个分片，MF=1不是最后一个分片;中间一位是DF（Don't Fragment）只有等于0时才允许分片

D

M

片偏移字段：8字节为偏移单位--分片的顺序

生存时间（TTL）：源和目的之间的路由器个数（跳数）；最大值为255（2⁰+2¹+……2⁸）；路由器转发时TTL减1，为0时丢弃该分组

首部检验和：若接收端利用发送端的检验和计算出的结果为0则保留，否则丢弃该数据报

分片计算片偏移字段的值为每个分片的第一个数据/8，普通包头部长度为20字节（MTU-20）

若某分片丢失，则丢弃所有分片，重传整个数据报

2019-03-11 星期一