计算机网络技术及应用(第二版)第8章 运输层要点
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计算机网络运输层简介计算机网络是由多个不同的硬件设备和软件组成的复杂系统,通过网络连接这些设备和软件,使它们能够进行通信和数据传输。
在网络中,运输层是一个非常重要的层次,负责在源主机和目标主机之间提供可靠的数据传输服务。
本文将介绍计算机网络中的运输层,并详细解释其功能和作用。
运输层的功能和作用运输层是网络协议栈中的第四个层次,位于网络层和应用层之间。
它的主要功能是将数据从源主机传输到目标主机,并确保数据的可靠传输。
具体来说,运输层在数据传输过程中需要完成以下几个重要的任务:1. 传输数据分段在传输层中,数据会被切割成较小的分段进行传输。
这是因为在网络中传输大量数据的时候,如果将数据整体传输过去,会占用大量的带宽和传输资源。
通过将数据分成较小的分段,可以提高传输的效率,并减少网络拥塞的可能性。
2. 端口管理运输层通过端口进行数据的发送和接收。
端口是一个逻辑概念,用于标识运行在源主机和目标主机上的应用程序。
源主机通过端口将数据发送给目标主机上的特定应用程序,而目标主机上的应用程序则通过端口接收数据。
3. 多路复用和分解运输层可以同时为多个应用程序提供数据传输服务。
它通过多路复用将多个应用程序的数据打包在一起,然后通过网络传输给目标主机。
目标主机上的运输层再通过分解操作将接收到的数据分发给相应的应用程序。
4. 可靠性保证在数据传输过程中,网络可能出现丢包、错误和传输延迟等问题,这会导致数据的可靠性降低。
运输层通过使用一系列的机制,如确认、重传和流量控制,来确保数据的可靠传输和顺序交付。
5. 错误检测和纠正为了提高数据传输的可靠性,运输层会使用一些错误检测和纠正的方法,如校验和和序列号。
校验和用于检测数据在传输过程中是否发生了错误,而序列号则用于确保数据的按序传输。
运输层的协议计算机网络中有两个主要的运输层协议:传输控制协议(TCP)和用户数据报协议(UDP)。
TCPTCP是一个面向连接的协议,它提供可靠的数据传输服务。
运输层知识点总结运输层是OSI模型中的第四层,负责在主机之间提供端到端的数据传输服务。
运输层使用端口号来识别不同的应用程序,并为这些应用程序提供可靠的数据传输服务。
本文将总结运输层的知识点,包括运输层的功能、协议、特性等内容。
1. 运输层的功能运输层主要有两个功能,一是提供端到端的数据传输服务,二是为应用层提供端口号和流控制。
具体来说,运输层负责将应用层的数据分割成适合传输的数据段,并为这些数据段提供可靠的传输服务。
此外,运输层还负责数据的多路复用与分解,即将来自不同应用程序的数据段合并到一个数据流中传输,然后再分解成适合不同应用程序的数据段。
2. 运输层的协议在运输层有两个主要的协议,即传输控制协议(TCP)和用户数据报协议(UDP)。
TCP 提供可靠的数据传输服务,具有数据校验、流量控制、拥塞控制等功能,适用于需要可靠数据传输的应用程序,如电子邮件、文件传输等。
UDP则提供不可靠的数据传输服务,不具有数据校验、流量控制等功能,适用于实时性要求高的应用程序,如视频会议、在线游戏等。
3. 运输层的特性运输层有多种特性,包括可靠性、流量控制、拥塞控制等。
其中,可靠性是运输层最重要的特性之一,即保证数据传输的正确性和完整性。
为了实现可靠传输,TCP使用序号、确认应答、重传机制等技术。
流量控制是另一个重要的特性,即控制发送方的发送速率,使得接收方可以处理接收到的数据。
拥塞控制是为了避免网络拥塞,使得网络能够在高负载时保持稳定运行。
4. 运输层的端口号运输层使用端口号来识别不同的应用程序。
端口号是一个16位的数字,范围从0到65535。
其中,0到1023的端口号是系统端口号,用于系统服务和常用应用程序,如HTTP的端口号是80,SMTP的端口号是25。
1024到49151的端口号是注册端口号,用于一些常用应用程序,如FTP的端口号是21,Telnet的端口号是23。
49152到65535的端口号是动态或私有端口号,用于一些临时性应用程序。
计算机网络参考答案第八章(高教第二版冯博琴)1.广义的网络互连可以在那几个层次上实现?分别需要用到哪些网络互连设备?参考答案:广义的网络互连可以在网络体系结构的不同层次上实现,例如:物理层:使用中继器或集线器在不同的电缆段之间复制位信号,在物理上实现同类局域网络不同网段的互连;数据链路层:使用网桥或交换机在局域网之间转发数据帧,可以用MAC地址寻址,高效实现不同局域网络之间的互连与通信;网络层:使用路由器在不同的网络之间存储转发分组,用IP地址寻址,可以实现不同类别链路的网络互连,这也是因特网的主要技术基础;传输层及应用层:使用网关提供更高层次的互连,用端口号或其他特定标识寻址,主要应用在不同类别的网络(例如:因特网与SNA的网间通信)的互连。
2.为什么说因特网可以在不可靠的网络层上实现可靠的传输服务?参考答案:因为因特网的网络层使用数据报通信,没有应答,重传等保证机制,所以提供的是一种不可靠的网络服务;因特网的可靠传输服务主要由TCP协议来完成,TCP协议不仅保证可靠传输,还提供流量控制和拥塞控制等服务,这样TCP与IP协议的结合就可以完成可靠的网络传输服务。
3.因特网中存在三种地址和两种地址转换机制,这两种机制的特点和区别是什么?这三种地址存在的意义何在?参考答案:因特网上普遍存在的三种地址分别是主机域名、IP地址、和局域网卡上的MAC地址(拨号上网不需要这种地址),两种地址转换机制分别是DNS和ARP,DNS用于完成主机域名到IP地址的转换,是一个全球性的分布式应用;ARP则是完成局域网内主机IP到MAC地址的转换,是一种局部性的应用。
因特网为什么使用了三种地址进行通信?这是因为:首先,主机域名可以帮助人们记忆网络主机地址,因为它一般使用英文缩写;IP地址则是完成TCP/IP网络通信所必需,使用IP地址可以惟一性的确定通信所需要的网络主机或路由器(接口),所有的域名也必须转换成为IP地址之后才能用于网络通信(IP协议使用IP地址进行数据传输);而MAC地址最为有趣,可以注意到在点堆点的通信协议中(如PPP),其实并不需要MAC地址,从理论上,MAC地址对于因特网来说,显然是可有可无的。
运输层1、应用进程之间的通信又称为端到端的通信。
2、运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)。
3、运输层还要对收到的报文进行差错检测。
4、运输层需要有两种不同的运输协议,即面向连接的TCP和无连接的UDP。
5、TCP/IP 的运输层有两个不同的协议:(1) 用户数据报协议UDP (User Datagram Protocol)(2) 传输控制协议TCP (Transmission Control Protocol)6、UDP 在传送数据之前不需要先建立连接。
对方的运输层在收到UDP 报文后,不需要给出任何确认。
7、TCP 则提供面向连接的服务。
TCP不提供广播或多播服务。
8、运输层使用协议端口号(protocol port number),或通常简称为端口(port)。
9、TCP 最主要的特点:(1)TCP 是面向连接的运输层协议。
(2)每一条TCP 连接只能有两个端点(endpoint),每一条TCP 连接只能是点对点的(一对一)。
(3)TCP 提供可靠交付的服务。
(4)TCP 提供全双工通信。
(5)面向字节流。
10、软件端口是应用层的各种协议进程与运输实体进行层间交互的一种地址11、UDP 没有拥塞控制,很适合多媒体通信的要求。
12、TCP 连接的端点不是主机,不是主机的IP地址,不是应用进程,也不是运输层的协议端口。
TCP 连接的端点叫做套接字(socket)或插口。
端口号拼接到(contatenated with) IP地址即构成了套接字。
13、14、在发送完一个分组后,必须暂时保留已发送的分组的副本。
分组和确认分组都必须进行编号。
超时计时器的重传时间应当比数据在分组传输的平均往返时间更长一些。
15、流量控制(flow control)就是让发送方的发送速率不要太快,既要让接收方来得及接收,也不要使网络发生拥塞。
16、在某段时间,若对网络中某资源的需求超过了该资源所能提供的可用部分,网络的性能就要变坏——产生拥塞(congestion)。