计算机网络【第五章-传输层】

目录

一、传输层概述

        传输层的寻址与端口

二、TCP协议

        1、TCP数据报格式

        2、TCP连接管理

                1、连接建立（三次握手）

                2、TCP连接释放（四次挥手）

        3、TCP流量控制（局部性）

        4、TCP拥塞控制（全局性）

                拥塞控制的四种算法

三、UDP协议

        UDP数据报格式

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一、传输层概述

        传输层的寻址与端口

                端口：主机中的应用进程的唯一标识（端口号）

                端口号：只有本地意义，不同计算机的相同端口没有联系；长度为16字节

                套接字：主机IP地址+端口号，唯一标识网络中的一个主机的一个进程

二、TCP协议

        1、TCP数据报格式

        ①序号：TCP将文件拆为字节流，每个字节一个标号，序号表示本报文段第一个字节的序号

        ②确认号：期望收到对方下一个报文段的第一个字节的序号

        ③数据偏移：表示首部长度，以4字节为单位

        ④紧急位URG=1时，表明报文段有紧急数据，有高优先级，不用排队

        ⑤确认位ACK=1时，确认号有效

        ⑥（不考）推送位PSH=1时，接收方优先交付该进程

        ⑦（不考）复位RST=1时，表明连接出错，须重新建立链接

        ⑧同步位SYN=1时，表明这是一个连接请求/连接接受报文

        ⑨终止位FIN=1时，表明此报文段发送方数据已发完，要求释放连接

        ⑩窗口：发送本报文段的一方的接收窗口，即现在允许对方发送的数据量

        ⑪紧急指针：URG=1时有意义，指出本报文段中紧急数据的字节数

        2、TCP连接管理

        1、连接建立（三次握手）

                ①客户端发送请求

                        客户端向服务器发送一个同步序列号（SYN）包，发起连接

                ②服务器回应并准备

                        服务器收到后，同时发送确认（ACK）和自己的同步（SYN）包作为回应

                ③客户端最终确认

                        客户端再次发送确认（ACK），双方成功建立可靠连接

💡SYN洪泛攻击

黑客伪造大量虚假IP，向服务器多次发送第一次握手的SYN，服务器会为每一个请求分配资源并回复第二次握手的SYN-ACK，然后等待永远不会到来的第三次握手的ACK

这些半开的连接会耗尽服务器的连接队列资源，导致无法响应合法用户的连接请求，造成服务拒绝

        2、TCP连接释放（四次挥手）

                ① 客户端主动关闭

                        主动关闭的一方（通常是客户端）发送终止（FIN）包

                ② 服务器确认收到

                        服务器收到FIN后，发送确认（ACK）包，表明已收到关闭请求

                ③ 服务器被动关闭

                        服务器处理完剩余数据后，发送终止（FIN）包，表示准备关闭

                ④ 客户端最终确认

                        客户端收到服务器的FIN后，发送最终确认（ACK）,服务器收到后，连接正式关闭

        3、TCP流量控制（局部性）

        1.TCP利用滑动窗口实现流量控制

        2.接收方根据自己接收缓存大小，动态调整发送方的发送窗口大小（接收方用确认报文段将接收窗口大小通知给发送方，发送方的发送窗口取接收窗口和拥塞窗口的最小值）

        3.（拥塞窗口由发送方根据所处网络情况设置）

        4、TCP拥塞控制（全局性）

                拥塞控制的四种算法

                ①慢开始和拥塞避免

                ②快重传和快恢复

三、UDP协议

        UDP数据报格式