网工笔记-传输层
概述
主要有两个协议TCP（可靠）和UDP（不可靠）
工作位置
区分不同应用进程的时候，利用端口号来区分
端口号是16位的，只作用于本机的应用程序，互联网中不同计算机相同的端口号没有联系
服务器使用的端口号：
0-1023为熟知端口（一般不能用）
1024-49151为登记端口（一般可以用户指定）
客户端使用的端口号：
49152-65535（短暂端口，用完回收）
UDP协议
概述
UDP在ip数据报服务上多增加了两个功能
1.复用和分用
2.差错检测
特点
1.无连接
2.使用最大可能的交付
3.面向报文，一次传输一块完整的报文
4.没有拥塞控制
5.支持一对一，一对多，多对一，多对多通信
6.首部开销小，只有八个字节
发送方UDP对应用层交下来的报文，不合并也不拆分，原样发送
接收方UDP对IP层交上来的UDP数据报，去除首部后原封不动的交付给上层应用程序，一次交付一个完整的数据报。
首部格式
伪首部：防止传过来的数据的ip地址不对
TCP协议
概述
1.特点
TCP只能承载单播和IPv6的任播
2.TCP面向流概念
3.TCP的连接
套接字
TCP的首部格式
序号：指的是本报文段所发送数据的第一个字节的序号
确认号：告诉对方你接下来发给我的数据段的序号，以及确认号之前的数据段我都收到了
数据偏移：就是首部长度
窗口：用来描述我能接收多大的数据，经常是动态变化的
校验和：检查首部和数据两个部分，在计算校验和时，需要在TCP报文段的前面加上12字节的伪首部。
TCP伪首部
紧急指针：当URG=1的时候才有意义，指出本报文段中紧急数据的字节数，在这之前的都紧急，之后就不紧急了。
选项：
选项（2）：最大报文段长度MSS：是每个TCP报文段中数据字段最大的长度。
选项（3）：窗口扩大
选项（5）：SACK
选项（8）：时间戳
TCP的滑动窗口和流量控制
1.以字节为单位的滑动窗口
发送缓存和发送窗口
接收缓存和接收窗口
2.利用滑动窗口实现拥塞控制
流量控制：让发送方发送的速率不要太快，让接收方来得及接收
实现：可变窗口机制
发送方的发送窗口大小是由接收方来决定的
可能发生死锁
解决：持续计时器：只要TCP连接的一方收到对方的零窗口通知，就启动该持续计时器。
若持续计时器设置的时间到期，就发送一个零窗口探测报文段（仅携带1字节的数据），在对方确认这个探测报文段时给出当前窗口值。
若窗口任然为0，收到这个报文段的一方就重新设置持续计时器
若窗口不是0，则死锁僵局就可以打破
发送方糊涂窗口综合征
接收方糊涂窗口综合征
TCP的拥塞控制
拥塞控制和流量控制的区别
拥塞控制：防止过多数据注入到网络中，避免网络中的路由器或链路过载，是一个全局性的过程
流量控制：抑制发送端发送数据的速率，以使接收端来得及接收，是一个端到端的过程
TCP的拥塞控制方法
控制拥塞窗口变化的原则
只要网络没有出现拥塞，拥塞窗口就可以增大些（提高网络利用率）
只要网络出现拥塞或可能出现拥塞，拥塞窗口就会减少些
判断网络出现拥塞或可能出现拥塞的情况：
出现：超时重传计时器超时
可能：收到3个重复的确认
TCP拥塞控制算法
1.慢开始
2.拥塞避免
3.快重传
4.快恢复
1.慢开始
2个控制变量：拥塞窗口cwnd、慢开始门限ssthresh（按照经验设置的）
当cwnd<sshresh就会使用慢开始算法
cwnd实现指数级别的增长
2.拥塞避免算法
cwnd>=sshresh
当网络出现拥塞
3.快重传算法
出现快重传的情况，就要迅速采取措施，措施就是快恢复算法
4.快恢复算法
TCP拥塞控制流程图
TCP的连接管理
TCP的连接建立
TCP的建立连接过程叫握手，采用三次握手
主动发起连接建立的应用进程叫客户
被动等待连接建立的应用进程叫服务器
TCP的连接释放
数据传输结束后，通信双方都可以释放连接
采用四次挥手
MSL：报文最大生存时间
RFC 793中规定MSL为2分钟，实际应用中常用的是30秒，1分钟和2分钟等。