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1、传输层传输层传输层传输层是网是网络络功能体系功能体系结结构中承上启下的一个十分重要构中承上启下的一个十分重要的功能的功能层层，它是各种网，它是各种网络应络应用的基用的基础础。通。通过传输层过传输层，面向用面向用户户的任何网的任何网络应络应用，都被用，都被转转化化为为一种数据一种数据传输传输过过程。程。传输层传输层用来提供端到端的用来提供端到端的传输传输服服务务，它，它为为要求网要求网络络服服务务的上的上层应层应用用进进程提供一个完全透明的程提供一个完全透明的逻辑传输逻辑传输通道。通道。这这种种连连接是接是逻辑逻辑的，意味着它不是一种物理的，意味着它不是一种物理线线路，甚路，甚至不至不预预先与任
2、何某条确定的物理先与任何某条确定的物理线线路相路相对应对应，它只是，它只是一种抽象的一种抽象的连连接关系。它接关系。它实际实际是在数据的是在数据的传输过传输过程中，程中，边传输边传输数据数据边边形成的形成的连连接关系。接关系。传输层传输层把各种网把各种网络应络应用信息数据用信息数据统统一一视为透明传输数据视为透明传输数据，通通过过它所建立的它所建立的逻辑逻辑通道完成通道完成该透明该透明数据的数据的传输传输。TCPTCPTCPTCP是是TCP/IPTCP/IP协议族的传输层的一种协议，它实现了数据协议族的传输层的一种协议，它实现了数据从始端到末端的可靠传输。为此，它不仅通过校验保证从始端到末端的
3、可靠传输。为此，它不仅通过校验保证数据正确，而且还解决了互联网中的数据报丢失和延迟数据正确，而且还解决了互联网中的数据报丢失和延迟问题，同时还考虑到不让底层的网络和路由器过载。问题，同时还考虑到不让底层的网络和路由器过载。用户数据报协议用户数据报协议UDPUDP UDP UDP是一个简单的面向数据报的传输层协议：是一个简单的面向数据报的传输层协议：UDPUDP不提不提供可靠性：它把应用程序传给供可靠性：它把应用程序传给IPIP层的数据发送出去，层的数据发送出去，但是并不保证它们能到达目的地。但是并不保证它们能到达目的地。TCPTCP可靠传输基本原理可靠传输基本原理 网络应用对可靠传输的要求网络
4、应用对可靠传输的要求数据应能够尽快地到达正确的目的地，收到的数据应和发送的数据数据应能够尽快地到达正确的目的地，收到的数据应和发送的数据完全一致，数据必须按发送的顺序传递，既不能出现丢失也不能完全一致，数据必须按发送的顺序传递，既不能出现丢失也不能出现重复。出现重复。TCPTCP为应用提供的服务为应用提供的服务1 1建立连接：先接通，再传输。建立连接：先接通，再传输。2 2点对点通信：端端双方，逻辑对等，直接通信。点对点通信：端端双方，逻辑对等，直接通信。3 3保证收发数据完全一致：数据准确、顺序一致无重复。保证收发数据完全一致：数据准确、顺序一致无重复。4 4全双工通信：数据双向传输。全双工
5、通信：数据双向传输。5 5流式接口：传输字节流，分段可以不一致。流式接口：传输字节流，分段可以不一致。6 6可靠连接：三次握手，不怕握手信息的丢失。可靠连接：三次握手，不怕握手信息的丢失。7 7友好的连接终止：三次握手后，关闭连接。友好的连接终止：三次握手后，关闭连接。实现可靠性传输实现可靠性传输 为实现可靠传输，为实现可靠传输，TCPTCP针对影响可靠性的各个不同因素分针对影响可靠性的各个不同因素分别采用不同的技术来处理别采用不同的技术来处理。1.1.包丢失与重发包丢失与重发 当当TCPTCP发送数据时，发送方通过一种重发方案来补偿包的发送数据时，发送方通过一种重发方案来补偿包的丢失，且通讯
6、的双方都要参与。当接收方丢失，且通讯的双方都要参与。当接收方TCPTCP收到数据收到数据时，它要回发给发送方一个确认时，它要回发给发送方一个确认。当发送方发送数据当发送方发送数据时，时，TCPTCP就启动一个定时器。在定时器到点之前，如果就启动一个定时器。在定时器到点之前，如果没有收到一个确认，则发送方重发数据。没有收到一个确认，则发送方重发数据。TCPTCP的重发方案必须考虑满足在一个互联网上的任意通信的重发方案必须考虑满足在一个互联网上的任意通信以及允许多个应用程序并发地进行通信。从发送一个以及允许多个应用程序并发地进行通信。从发送一个消息到接收一个确认所需的时间，很可能在毫秒的上消息到接
7、收一个确认所需的时间，很可能在毫秒的上下几个数量级之间变化。因此下几个数量级之间变化。因此TCPTCP必须处理各种可能激必须处理各种可能激烈变化的延迟。烈变化的延迟。2.2.自适应重发自适应重发在在TCPTCP产生之前，传输协议都使用一个固定的重发延迟时间产生之前，传输协议都使用一个固定的重发延迟时间即协即协议的设计者或管理者为可能的延迟选择的一个足够大的值。议的设计者或管理者为可能的延迟选择的一个足够大的值。TCPTCP的的重发是自适应的重发是自适应的。TCPTCP监视每一连接中的当前延迟，并适配（即改监视每一连接中的当前延迟，并适配（即改变）重发定时器来适应条件的变化。变）重发定时器来适应
8、条件的变化。TCPTCP没法知道一个互联网的所没法知道一个互联网的所有部分在所有时刻的精确延迟。但是，有部分在所有时刻的精确延迟。但是，TCPTCP通过测量收到一个应答通过测量收到一个应答所需的时间来为每一活动的连接估计一个往返延迟所需的时间来为每一活动的连接估计一个往返延迟。TCPTCP的拥塞控制的拥塞控制 拥拥塞塞造造成成包包丢丢失失，包包丢丢失失引引起起重重发发，重重发发加加重重拥拥塞塞，形成恶性循环的现象。形成恶性循环的现象。TCPTCP如如何何发发现现拥拥塞塞：超超时时包包丢丢失失，TCPTCP把把发发现现包包丢丢失失统统统解释为网络拥塞。即统解释为网络拥塞。即TCPTCP用包丢失来
9、估计拥塞。用包丢失来估计拥塞。一一旦旦出出现现包包丢丢失失，TCPTCP即即认认为为发发生生拥拥赛赛，便便立立即即降降低低它它发发送送数数据据的的速速率率。这这种种措措施施称称为为迅迅速速后后撤撤。此此外外TCPTCP还还通通过过一一种种称称为为慢慢启启动动的的方方式式预预防防拥拥塞塞。即即在在开开始始时时TCPTCP只只发发送送一一个个包包含含数数据据的的消消息息。如如果果确确认认安安全全到到达达，没没有有丢丢失失，TCPTCP就就将将发发送送的的数数据据量量加加倍倍，即即发发送送两两个个消消息息。如如果果对对应应的的两两个个确确认认来来了了，TCPTCP就就再再发发四四个个，如如此此这这般般。指指数数增增长长一一直直持持续续到到TCPTCP发发送送的的数数据据达达到到接接收收方方通通告告窗窗口口的的一一半半，这时，这时，TCPTCP将降低增长率。将降低增长率。