传输层

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Posted by farmer3-c on August 27, 2025

传输层是承接应用层和网络层的关键一环,传输层基于网络层提供的服务将主机与主机之间的通信封装为端与端之间的通信,实现了两台主机进程之间的数据交付,并且为上层应用屏蔽了复杂的底层网络细节,建立了网络的抽象模型。围绕以上特性,本章探讨传输层使用的技术。

(1)传输层多路复用/分用功能,端到端数据段传输的概念;端口、进程的概念及标识,端口的分类,常见的熟知端口号,套接字的组成要素:传输层功能。 (2)面向无连接的服务,UDP的概念及特点、数据段格式、校验和计算方法,两种UDP的典型应用一一远程过程调用和实时传输协议。 (3)面向连接的服务,TCP的概念及特点、服务模式、数据段格式:TCP依靠序号机制、确认机制和重传机制提供了可靠数据传输服务:为避免收发双方应用程序读取速率不匹配导致缓存溢出,TCP基于滑动窗口机制实现了流量控制,本章介绍了通对确认数据段梢带信息控制发送窗口的方法。 (4)TCP连接管理,本章介绍了三次握手建立连接和四次握手释放连接的过程和必要性,引入TCP连接管理状态机,进一步分析了TCP数据通信过程中的状态变化 (5)TCP计时器管理·本章列举了四种常见计时器及其功能,包括重传计时器、持续计时器、保活计时器和时间等待计时器,TCP重传超时时间依赖对住返时间的估计,本章详细分析了Jacobson和Karn分别提出的平均往返时间计算方式 (6)TCP拥塞控制的原理和机制,其主要包括慢启动、快速重传、快速恢复和拥塞避免四个阶段,本章介绍了AIMD算法的主要思想,结合示例分析了TCP拥塞窗口 cwnd的计算方法,进一步讨论了TCP拥塞控制的公平性。 (7)本章最后探讨了TCP协议面临的主要技术问题,在此基础上介绍了基于UDP的新一代低时延互联网传输层协议QUIC,讨论了QUIC的发展历程、优化思路、数据段格式、多流复用原理和连接管理方式,分析了基于“流”这一概念的传输模型的优势。