2015计算机三级《网络技术》复习重点：TCP与UDP

　1、端对端通信

传输层需要提供从一台主机到另一远程主机的端对端通信控制。传输层利用互联层发送数据，每一传输层都需要封装在一个互联层的数据报中通过互联网，到达目的地后，互联层再将数据提交给传输层。

注意：传输层虽然使用互联层来携带报文，但互联层并不阅读或干预报文。传输层仅把互联层看作一个包通信系统，这一通信系统负责连接两端的主机。

　2、传输控制协议(TCP)

保证可靠性是传输层的主要责任。

(1)TCP提供的服务：从TCP用户的角度看，TCP可以提供面向连接、可靠的、全双工的数据流传输服务，保证数据在连接关闭之前被可靠地投递到目的地。

TCP提供的服务有如下特征：

面向连接：发送数据前，应用程序首先建立一个到目的主机的连接。

完全可靠性：TCP确保通过一个连接发送数据正确到达目的地，不会发生数据丢失或乱序。　来源:考试大网

全双工通信：TCP允许任意一方，任意时刻发送数据。

流接口：TCP提供了一个流接口，应用程序利用它可以发送连续的数据流。

连接的'可靠性与优雅关闭：建立连接的过程中，TCP保证新连接不会与其他连接混淆;连接关闭时，TCP确定之前传递的所有数据都可靠地到达目的地。

(2)TCP的可靠性实现

TCP建立在IP协议提供的面向非连接、不可靠的数据传输服务基础上(IP协议运行在互联层，只报告不负责纠正)，因此必须实现可靠传输。可靠性问题即包括数据丢失后的恢复问题，又包括连接的可靠性建立问题。

(3)数据丢失与重发

TCP建立在一颗不可靠的虚拟通信系统上，数据的丢失可能经常发生，一般发送方利用重发技术补偿数据报的丢失。需要通信双发协同解决。

接收方正确接收数据包，要回复一个确认信息给发送方;而发送方发送数据是启动一个定时器，在定时器到时之前，如果没有收到确认信息，则重发该数据。

(4)连接的可靠建立与优雅关闭

为确保连接建立和终止的可靠性，TCP使用了“三次握手”法。简单说在建立和终止过程中，通信双方需要交换3个报文。

三次握手的过程：第一次，主机A向主机B发出连接请求，其中保护主机A选择的初始序列号x。第二次，主机B收到请求后，发回连接确认，其中包含主机B选择的初始序列号y和对主机A初始序列号x的确认。第三次，主机A想主机B发送序列号x的数据，包括对主机B初始序列号y的确任。

为保证关闭连接前所有数据都可靠到达目的地，TCP使用第三次握手，一方发出关闭请求并不立即关闭，而要等待对方确认，只有收到对方确认信息，才能关闭连接。

(5)TCP缓冲、流控与窗口

TCP使用窗口机制进行流量控制。当连接建立时，连接的每一端分配一块缓冲区存储接收的数据，并将缓冲区的尺寸(大小)发给另一端。当数据到达时，接收方发送确认，其中包含自己剩余的缓冲区尺寸。将剩余的缓冲区空间的数量称为窗口。

如果发生方操作的速度快于接收方的速度，最终接收方的缓冲区必满，导致接收方向发送方通告一个零窗口，发送方收到零窗口通告后，必须停止发送，直到接收方重新通告一个非零窗口。

窗口和窗口通告可以有效控制TCP的流量，使发送方的数据不会溢出接收方的缓冲空间。

(6)TCP连接与端口

一个TCP连接的两端称为端口，端口用16位的二进制数表示。TCP可利用端口提供多路复用功能。

　3、UDP(用户数据报协议)

从用户角度看，UDP虽处于传输层，但UDP提供了面向非连接，不可靠的传输服务。(相似互联层的IP协议)

UDP面向非连接，它可以将数据直接封装在IP数据报中进行发送。它不使用确认信息对数据的到达进行确认，也不对收到的数据排序。因此UDP协议传输的数据可能丢失、乱序或重复现象。

优点：运行高效和实现简单。

与TCP相同，有很多端口号被指派给一些著名的应用程序，用户使用时应避免使用。