计算机网络传输层复习课程
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408考研计算机网络——第五章传输层第5章传输层5.1 传输层提供的服务·传输层的功能1)传输层提供应用进程之间的逻辑通信(即端到端的通信)2)复用和分用复用是指发送方不同的应用进程都可使用同一个传输层协议传送数据分用是指接收方的传输层在剥去报文的首部后能够把这些数据正确交付到目的应用进程网络层的复用是指发送方不同协议的数据都可以封装成IP数据报发送出去网络层的分用是指接收方的网络层在剥去首部后把数据交付给相应的协议3)传输层还要对收到的报文进行差错检测(首部和数据部分)网络层只检查IP数据报的首部,不检验数据部分是否出错4)提供两种不同的传输协议,即面向连接的TCP和无连接的UDP·传输层的寻址与端口端口的作用:硬件端口是不同硬件设备进行交互的接口软件端口是应用层的各种协议进程与传输实体进行层间交互的一种地址传输层使用的是软件端口端口用一个16位端口号进行标识,端口标识的是主机中的应用进程端口号只具有本地意义,即端口号只是为了标识本计算机应用层中的各进程让应用层的各种应用进程将其数据通过端口向下交付给传输层让传输层知道应当将其报文段中的数据向上通过端口交付给应用层相应的进程端口是传输层服务访问点TSAP✳各层服务访问点数据链路层的SAP:MAC地址网络层的SAP:IP地址传输层的SAP:端口端口号:端口号长度为16位,能够表示65536个不同的端口号1)服务器端使用的端口号1.熟知端口号,数值为0~1023IANA(互联网地址指派机构)把这些端口号指派给TCP/IP最重要的一些应用程序2.登记端口号,数值为1024~49151供没有熟知端口号的应用程序使用的,使用这类端口号必须在IANA登记2)客户端使用的端口号,数值为49152~65535这类端口号仅在客户进程运行时才动态地选择,又称短暂端口号(也称临时端口)常见熟知端口号:应用程序FTP数据FTP控制TELNET SMTP DNS DHCP TFTP HTTP POP3SNMP RIP传输层协议TCP TCP TCP TCP UDP UDP UDP TCP TCP UDP UDP熟知端口号2021232553676980110161520套接字socket:通过IP地址来标识区别不同主机,通过端口号标识区分一台主机中的不同应用进程端口号拼接到IP地址构成套接字Socket,采用发送方和接收方的套接字组合来识别端点套接字Socket=(主机IP 地址,端口号)唯一地标识了网络中的一个主机和其上的一个应用(进程)·无连接服务UDP 与面向连接服务TCP无连接的用户数据报协议UDP一个无连接的、非可靠的传输层协议,在传送数据之前不需要先建立连接 在IP 之上仅提供两个服务:多路复用和对数据的错误检查 远程主机的传输层收到UDP 报文后,不需要给出任何确认小文件传输TFTP 、域名服务DNS 、简单网络管理SNMP 、路由信息协议RIP 、实时传输RTP 面向连接的传输控制协议TCPTCP 提供面向连接的服务,在传送数据之前必须先建立连接TCP 只能提供一对一的服务,不提供一对多、多对一或多对多的服务 议数据单元的头部增大很多,还要占用许多的处理机资源 有更多开销,如确认、流量控制、计时器以及连接管理等文件传输协议FTP 、超文本传输协议HTTP 、远程登录TELNET 、SMTP 、POP3等5.2 UDP 协议·UDP 数据报特点UDP 仅在IP 的数据报服务之上增加了两个最基本的服务:复用和分用以及差错检测 1)UDP 是无连接的,不会引入建立连接的时延,因此UDP 具有较高的系统效率 2)UDP 使用尽最大努力交付,即不保证可靠交付,同时也不使用拥塞控制 3)UDP 支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信4)UDP 的首部只有8个字节,相比于TCP 的20字节,具有较小的首部开销5)UDP 是面向报文的。
第五章传输层(一) 传输层提供的服务1. 传输层的功能2. 传输层寻址与端口3. 无连接服务与面向连接服务(二) UDP协议1. UDP数据报2. UDP校验(三) TCP协议1. TCP段2. TCP连接管理3. TCP可靠传输4. TCP流量控制与拥塞控制5.1 传输层提供的服务从通信和信息处理的角度看,传输层向它上面的应用层提供通信服务,它属于面向通信部分的最高层,同时也是用户功能中的最低层。
网络边缘部分的主机的协议栈才有传输层,网络核心部分中的路由器在转发分组时都只用到下三层的功能。
传输层为相互通信的应用进程提供了逻辑通信应用进程之间的通信应用进程之间的通信又称为端到端的通信。
重要功能就是复用和分用。
应用层不同进程的报文通过不同的端口向下交到传输层,再往下就共用网络层提供的服务。
注意:“传输层提供应用进程间的逻辑通信”。
传输层之间的通信好像是沿水平方向传送数据。
但事实上这两个传输层之间并没有一条水平方向的物理连接。
传输层协议和网络层协议的主要区别5.1.1 传输层的功能1、传输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信(但网络层是为主机之间提供逻辑通信)。
2、传输层还要对收到的报文进行差错检测。
传输层需要有两种不同的传输协议面向连接的TCP无连接的UDP。
5.1.2 传输层寻址与端口运行在计算机中的进程是用进程标识符来标志的。
为了使运行不同操作系统的计算机的应用进程能够互相通信,就必须用统一的方法对TCP/IP 体系的应用进程进行标志。
需要解决的问题1、由于进程的创建和撤销都是动态的,发送方几乎无法识别其他机器上的进程。
2、有时会改换接收报文的进程,但并不需要通知所有发送方。
3、需要利用目的主机提供的功能来识别终点,而不需要知道实现这个功能的进程。
端口号简称为端口(port)协议端口号(protocol port number),或通常简称为端口(port)。
虽然通信的终点是应用进程,但可以把端口想象是通信的终点,因为只要把要传送的报文交到目的主机的某一个合适的目的端口,剩下的工作(即最后交付目的进程)就由TCP 来完成。
计算机网络传输层1.【题干】下列关于TCP和UDP的描述正确的是_______。
A.TCP和UDP均是面向连接的 B.TCP和UDP均是无连接的C.TCP是面向连接的,UDP是无连接的 D.UDP是面向连接的,TCP 是无连接的【参考答案】C2.【题干】TCP和UDP协议使用了16位来表示端口号,其中最常用的应用程序的端口号称为熟知端口,其数值范围是_______。
A.0-127 B.0-255 C.0-1023 D.0-65535【参考答案】C3.【题干】提供可靠的端一端通信服务的协议是_______。
A.IP B.UDP C.TCP D.X.25【参考答案】C4.【题干】在下面信息中,_______包含在TCP头中而不包含在UDP头中。
A.目标端口号 B.顺序号 C.发送端口号 D.校验和【参考答案】B5.【题干】通信子网不包括_______。
A.物理层 B.数据链路层 C.传输层 D.网络层【参考答案】C6.【题干】关于TCP和UDP端口,下列说法中正确的是_______。
A.TCP和UDP分别拥有自己的端口号,二者互不干扰,可以共存于同一台主机B.TCP和UDP分别拥有自己的端口号,但二者不能共存于同一台主机C.TCP和UDP的端口号没有本质区别,二者互不干扰,可以共存于同一台主机D.TCP和UDP的端口号没有本质区别,但二者相互干扰,不能共存于同一台主机【参考答案】A7.【题干】运输层向它上面的_______提供通信服务。
A.物理层 B.数据链路层 C.网络层 D.应用层【参考答案】D8.【题干】TCP软件可以提供个_______不同端口。
A.28 B.210 C.216 D.232【参考答案】C9.【题干】关于无连接的通信,下面的描述中正确的是_______。
A.由于为每一个分组独立地建立和释放逻辑连接,所以无连接的通信不适合传送大量的数据B.由于通信对方和通信线路都是预设的,所以在通信过程中无须任何有关连接的操作C.目标的地址信息被加在每个发送的分组上D.无连接的通信协议UDP不能运行在电路交换或租用专线网络上【参考答案】C10.【题干】端到端通信作用于_______之间。
A.机器 B.网络 C.进程 D.设备【参考答案】C11.【题干】三次握手机制用于解决_______问题。
A.网络中出现重复请求报文 B.网络中出现大量请求报文C.网络中无请求报文 D.网络中出现大量确认报文【参考答案】A12.【题干】在滑动窗口机制中,发送窗口中的报文可能的状态不包括_______。
A.已发送但尚未确定 B.未发送但可以连续发送C.已发送且已得到确认 D.未发送但已得到确认【参考答案】D13.【题干】_______层监视源站到目的站的差错控制和流量控制。
A.物理 B.数据链路 C.传输 D.网络【参考答案】C14.【题干】停-等是一种_______技术。
A.线协调 B.流控 C.差错控制 D.会话管理【参考答案】C15.【题干】滑动窗口是一种_______技术。
A.线协调 B.流控 C.差错控制 D.会话管理【参考答案】B16.【题干】计算机网络最本质的活动是分布在不同地理位置的主机之间的_______。
A.数据交换 B.网络连接 C.进程通信 D.网络服务【参考答案】C17.【题干】下面关于源端口地址和目标端口地址的描述中,正确的是_______。
A.在TCP/UDP报文中,源端口地址和目标端口地址是不能相同的B.在TCP/UDP报文中,源端口地址和目标端口地址是可以相同的,用来表示发回给自己的数据C.在TCP/UDP报文中,源端口地址和目标端口地址是可以相同的,因为虽然端口地址一样,但其所在的主机是不同的D.以上描述均不正确【参考答案】C18.【题干】在TCP/IP网络上,用来标识主机和在主机上的应用程序的是_______。
A.端口号主机地址 B.主机地址IP地址 C.IP地址主机地址D.IP地址端口号【参考答案】D19.【题干】下列关于TCP和UDP的描述正确的是_______。
A.TCP和UDP都是无连接的B.TCP是无连接的,UDP是面向连接的C.TCP适用于可靠性较差的广域网,UDP适用于可靠性较高的局域网D.TCP适用于可靠性较高的局域网,UDP适用于可靠性较差的广域网【参考答案】C20.【题干】在UDP报文中,伪首部的作用是_______。
A.数据对齐 B.计算校验和 C.数据加密 D.填充数据【参考答案】B21.【题干】在下列关于UDP的陈述中正确的是_______。
A.UDP使用TCP传输协议 B.给出数据的按序投递C.不允许多路复用 D.提供普通用户可直接使用的数据报服务【参考答案】D22.【题干】UDP数据报头部不包括_______。
A.UDP源端口号 B.UDP检验和C.UDP目的端口号 D.UDP数据报头部长度【参考答案】D23.【题干】下列说法哪项是错误的_______。
A.用户数据报协议UDP提供了面向非连接的,不可靠的传输服务。
B.由于UDP是面向非连接的,因此它可以将数据直接封装在IP数据报中进行发送。
C.在应用程序利用UDP协议传输数据之前,首先需要建立一条到达主机的UDP连接。
D.当一个连接建立时,连接的每一端分配一块缓冲区来存储接收到的数据,并将缓冲区的尺寸发送给另一端。
【参考答案】C24.【题干】在Internet上播放视频,要降低传输延迟,应使用______。
A.UDP协议的低开销特性 B.TCP协议的低开销特性C.UDP协议的高开销特性 D.TCP协议的高开销特性【参考答案】A25.【题干】TCP是一个面向连接的协议,它提供连接的功能是_______的。
A.全双工 B.半双工 C.单工 D.单方向【参考答案】A26.【题干】在TCP数据段的布局格式中,头开始的固定格式长度是_______。
A.20字节 B.24字节 C.32字节 D.36字节【参考答案】A27.【题干】在TCP协议中,建立连接需要经过_______阶段。
A.直接握于 B.2次握手 C.3次握手 D.4次握手【参考答案】C28.【题干】TCP采用滑动窗口机制可对网络进行拥塞控制,在慢开始过程中4次成功发送报文段后,拥塞窗口的大小为_______。
A.4 B.8 C.9 D.16【参考答案】D29.【题干】主机甲与主机乙之间已建立一个TCP连接,主机甲向主机乙发送了两个连续的TCP段,分别包含300字节和500字节的有效载荷,第—个段的序列号为200,主机乙正确接收两个段后,发送给主机甲的确认序列号是_______。
A.500 B.700 C.800 D.1000【参考答案】D30.【题干】一个TCP连接总是以1KB的最大段长发送TCP段,发送方有足够的数据要发送。
当拥塞窗口为16KB时发送了超时,如果用慢开始算法,接下来的4个RTT(往返时间)时间内的TCP段的传输是成功的,那么当第4个RTT时间内发送的所有TCP段都得到肯定应答时,拥塞窗口大小是_______。
A.7 KB B.8 KB C.9 KB D.16 KB【参考答案】C31.【题干】在TCP协议中,发送方的窗口大小决定于_______。
A.仅接收方允许的窗口 B.接收方允许的窗口和发送方允许的窗口C.接收方允许的窗口和拥塞窗口 D.发送方允许的窗口和拥塞窗口【参考答案】C32.【题干】TCP报文中,确认号为1 000表示_______。
A.已收到999字节 B.已收到1 000字节C.报文段999已收到 D.报文段l 000已收到【参考答案】A33.【题干】TCP报文包括两个部分,他们是_______。
A.源地址和数据 B.目的地址和数据 C.头部和数据 D.序号和数据【参考答案】C34.【题干】对滑动窗口流控方法,当帧发送后,发送器窗口大小_______。
A.增加 B.减少 C.加倍 D.保持不变【参考答案】D35.【题干】发送器滑动窗口大小为15,头15帧已发送,接收到的第1个ACK为ack15,接收器已接收的帧为_______。
A.第15个帧 B.第14个帧 C.0到15个帧 D.第0个帧【参考答案】B36.【题干】在TCP协议中,终止连接需要经过_______阶段。
A.直接握手 B.2次握手 C.3次握手 D.4次握手【参考答案】D37.【题干】TCP使用三次握手协议来建立连接,握手的第一个报文段是由码位字段的_______位被置为1来识别,表示请求连接。
A.SYN B.ACK C.PSH D.FIN【参考答案】A38.【题干】TCP使用三次握手协议来建立连接,第一个报文段码字段的_______位和SYN位被置为1,指示对第一个报文的确认。
A.SYN B.ACK C.PSH D.FIN【参考答案】B39.【题干】当一个应用程序通知TCP数据已传送完毕时,TCP将单项地关闭这个程序,报文段码位字段的_______位均被置1,指示发方已发送完数据。
A.SYN B.ACK C.PSH D.FIN【参考答案】D40.【题干】TCP协议为了实现可靠的服务,采用超时重传和累计确认技术,并规定,确认号为_______。
A.上一个已接收的报文段的末字节序号B.下一个希望接收的报文段的首字节序号C.下一个将要发送的报文段的末字节序号D.下一个将要发送的报文段的首字节序号【参考答案】B作图题1.【题干】请作图说明TCP三次握手的过程。
【参考答案】2.【题干】当TCP连接初始化时,把拥塞窗口cwnd置为1,慢开始门限的初始值设置为16。
假设当拥塞窗口值为24时,发生拥塞。
试运用慢开始和拥塞避免算法画出拥塞窗口值与传输轮次的关系曲线。
【参考答案】3.【题干】当TCP连接初始化时,把拥塞窗口cwnd置为1,慢开始门限的初始值设置为16。
假设当拥塞窗口值为24时,发送方连续收到3个重复的确认报文段。
试运用慢开始、拥塞避免、快重传和快恢复算法画出拥塞窗口值与传输轮次的关系曲线。
【参考答案】综合分析题1.【题干】在TCP的拥塞控制中,什么是慢开始、拥塞避免、快重传和快恢复算法?这里每一种算法各起什么作用?“乘法减少”和“加法增大”各用在什么情况下?【参考答案】答:慢开始:在主机刚刚开始发送报文段时可先将拥塞窗口 cwnd 设置为一个最大报文段 MSS 的数值。
在每收到一个对新的报文段的确认后,将拥塞窗口增加至多一个 MSS 的数值。
用这样的方法逐步增大发送端的拥塞窗口cwnd,可以使分组注入到网络的速率更加合理。
拥塞避免:当拥塞窗口值大于慢开始门限时,停止使用慢开始算法而改用拥塞避免算法。
拥塞避免算法使发送端的拥塞窗口每经过一个往返时延RTT就增加一个MSS的大小。
快重传算法规定,发送端只要一连收到三个重复的 ACK 即可断定有分组丢失了,就应立即重传丢失的报文段而不必继续等待为该报文段设置的重传计时器的超时。