傳輸層協議TCP與UDP

1。8。2 傳輸層協議TCP與UDP

1。TCP協議特點

TCP是面向連線的協議，提供可靠的、全雙工的面向位元組流的、端到端的服務。

套接字（socket）=（IP地址：埠號），埠號對應主機中的一個應用程序，用port表示，

由此可得：TCP連線=（socket1，socket2）=（（IP1：port1），（IP2：port2））

2。TCP報文格式

*序號：4位元組。該欄位中的值是本報文段所傳送資料的第一個位元組的序號。

*確認號：4位元組。該欄位的值是期望收到對方下一個報文段的第一個位元組的序號。

*資料偏移：4位元組。它指出當前TCP報文段資料起始處距離TCP報文段的起始處有多遠。

*緊急位元URG：當等於1時，表明緊急指標欄位有效。

*確認位元ACK：只有當ACK=1時確認號欄位才有效。

*推送位元PSH：接受TCP收到推送位元置1的報文段，就儘快的交付給接收應用程序，不在等到整個快取都填滿了後再向上交付。

*復位位元RST：當RST=1時，表明TCP連線中出現嚴重差錯，必須釋放連線，然後重新建立連線。

*同步位元SYN：SYN=1時，表示這是一個連線請求或連線接受報文。

終止位元FIN：用來釋放一個連線。FIN=1時，表明此報文的傳送端資料已傳送完畢，並要求釋放運輸連線。

*視窗：2位元組。用來控制對方傳送的資料量。

3。TCP建立與釋放連線機制

1）TCP連線建立機制：使用三次握手來建立連線，大大增加了可靠性。防止已失效的連線報文段到達被請求方，產生錯誤造成資源的浪費。如下圖

2）TCP連線釋放機制

TCP的釋放分為：半關閉和全關閉兩個階段，半關閉時，B仍可以向A傳送資料，如上圖。

4。TCP定時管理機制

重傳機制是保證TCP可靠性的重要措施。TCP沒傳送一個報文段，就對這個報文段設定一次計時器，只要計算器設定的重傳時間到但還沒有收到確認，就要重傳這一報文段。超時重傳時間設定的長短、恰當與否關係到網路的工作效率。

5。TCP擁塞控制策略

擁塞視窗是網路的傳輸能力，是有傳送端設定的。

TCP擁塞控制主要有4種方法：慢開始、擁塞避免、快重傳和快恢復。

快恢復演算法是和快重傳演算法相配合的演算法。其工作要點是：當傳送方連續收到三個重複的報文段確認時，就把慢開始門限值縮小一半，並執行擁塞避免演算法——線性增加擁塞視窗。

6。無線TCP

針對無線網路的TCP方案大致劃分為三類：

端到端方案

分段連線方案

資料鏈路層方案

7。UDP協議

1）UDP的特點

UDP只在IP的資料報服務之上增加埠功能和差錯檢測。提供不可靠的服務，其優點時：

*傳送資料之前不需要建立連線

*UDP的主機不需要維持複雜的連線狀態表

*UDP使用者資料報只有8個位元組的首部開銷

*網路出現擁塞不會使源主機的傳送速率降低

TCP協議和UDP協議的應用

2）UDP使用者資料包的首部格式

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