计算机网络——传输层(二)

本文深入探讨TCP传输层,包括TCP三次握手建立连接的过程,防止DoS攻击的安全措施,TCP连接释放的四次挥手机制,滑动窗口的传输策略,TCP拥塞控制的慢启动算法,以及TCP定时器在确保数据可靠性中的作用。

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计算机网络——传输层(二)

五、TCP三次握手建立连接

5.1 三次握手建立连接

  1. 一方被动的等待一个进来的连接请求
  2. 另一方通过发送连接请求,设置一些参数
  3. 服务器方回发确认应答
  4. 应答到达请求方,请求方最后确认,建立连接

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  1. Host1发送一个连接请求数据段SYN,包含一个初始序列号X(随机产生),控制位SYN=1,ACK=0。整个SYN叫做第一次握手信息。第一次握手
  2. Host2收到Host1的SYN会回发一个连接应答SYN,里面也包含一个初始化序列号y(Host2随机产生),SYN=1,ACK=1,确认号ack number=x+1,表示对字节号x的确认。第二次握手
  3. 当连接应答到达Host1,Host1发送最后的确认。序列号的x+1,确认号为y+1,控制位SYN为0,ACK=1。第三次握手

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5.2 重复连接请求CR与重复ACK

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5.3 安全问题(DoS攻击)

SYN泛洪导致DoS攻击
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这会导致被攻击者挂起很多进程等待,最终因为资源耗尽瘫痪。

六、TCP连接释放

6.1 发送FIN置位的TCP数据段

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6.2 两军队问题

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6.3 解决

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6.4 四次挥手图解

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七、TCP传输策略

7.1 滑动窗口

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  1. 发送方发送2k数据,SEQ=0.
  2. 接收方接收2k的数据,编号1~2047。缓存剩余2k。回发一个确认,ack number = 2048 表明1~2047都收到了,同时Window size 的值是2048,表明剩余空间为2k。
  3. 发方收到确认,发送2k的数据,SEQ=2048.
  4. 收方回发确认,Window size = 0 ,表明没有空间了。
  5. 收方清理空间,空出2k,马上发送一个更新窗口。Windowsize=2018。
  6. ·······

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7.2 交互式编辑器

这里举了一个例子,指出存在的问题。
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7.2.1 问题

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7.2.2 优化

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7.3 傻瓜窗口综合征

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解决
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八、TCP拥塞控制

8.1 概述

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8.2 慢启动算法

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  1. 开始阈值为64k,拥塞窗口指数增长。
  2. 增长到一定的值,超时,此时,阈值变为当前拥塞窗口的一般32k。

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然后再次启动慢启动过程。不断重复。拥塞窗口随着网络环境不断变化。

快速恢复

拥塞窗口不用重置为一个数据段大小,而是直接设置为阈值大小,从这里直接线性增长,这就是快速恢复。

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8.3 小结

拥塞控制算法
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注意
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九、TCP定时器

9.1 重传定时器

TCP采用了肯定确认重传技术保证每个字节的传输。
为了解决数据段丢失问题,每发一个数据段会启动一个定时器,重传定时器

9.2 持续定时器

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9.3 其它定时器

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9.4 TCP/UDP比较

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