再读计算机网络

最新推荐文章于 2023-03-25 21:55:07 发布

罗纳尔迪尼宏斌

最新推荐文章于 2023-03-25 21:55:07 发布

阅读量250

点赞数 1

分类专栏： general

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_36962144/article/details/79653286

版权

general 专栏收录该内容

11 篇文章

订阅专栏

一下面三层（物理层，数据链路层，网络层）由网络运营商提供细节

System.out.println("...................尚未整理暂时省略");

二应用程序负责传输层，应用层

2.1 UDP

UDP 用户数据包协议。以下为使用udp为传输层协议的传输层应用以及其应用层协议。DNS,TFTP(简单文件传送协议)，RIP（路由信息协议）,DHCP（动态主机配置协议）,SNMP（简单网络管理协议）,NFS（网络文件系统）,IGMP(多播);

UDP无连接，尽最大努力交付，面向报文，没有拥塞控制，支持一对一，一对多，多对一，多对多通信方式，首部开销很小（8字节）。

UDP首部格式。由源端口，目的端口，长度，检验和四部分组成。每个字段的长度都是两字节。

2.2 TCP

TCP 传输控制协议。 TCP是传输层协议，以下为使用tcp为传输层协议的传输层应用以及其应用层协议。电子邮件-SMTP ，远程终端接入 - TELENT ，万维网 - HTTP ，文件传送-FTP ；

TCP是面向连接的传输层协议，点对点传输，提供可靠交付（无差错，不丢失，不重复，并且按序到达），提供全双工通信，面向字节流。

在java中，服务器通过serverSocket.accept（）来开启服务器套接字连接。（设置一个端口号）；而客户端通过一个套接字来新建一个socket对象来访问服务器的套接字。然后建立一个tcp连接。每一条tcp连接唯一地被通信两端的两个端点（即两个套接字）所确定。

当然两个套接字可以有多条tcp连接，但是一调tcp连接只由两个套接字所确定。

TCP的三次握手，和四次挥手图解。

2.3 TCP和UDP区别

1. tcp是面向连接，有状态的； udp是无连接，无状态的。

2. tcp是可靠传输，具有三次握手协议保证连接，数据传输结束四次分手释放连接；丢失重传机制保证数据完整性；还有拥塞控制流量控制等；

3. udp只是仅提供尽力交付；没有其他功能。

4. tcp头部20字节，udp只有8字节。

5. 由于udp是不需要建立连接并且没有上下文，所以udp的响应速度比tcp快。

2.4 可靠传输的工作原理

tcp发送的报文是向下交给ip层来传送的，但是IP层只是提供最大努力服务。也就是说，tcp下面的网络所提供的是不可靠传输，因此tcp必须采用适当的措施才能保证两个传输层之间的通信变得可靠。

2.4.1 停止等待协议

停止等待，就是每发送完换一个分组就停止发送，等待对方的确定，知道收到确定后在发送下一个分组。

其中包含一个超时重传进制，带有一个超时计时器。如果在计时内没有收到确定，则在发送一个同样的分组，知道确定。

几种情况分析。无差错情况，出现差错，确定丢失和确定迟到。

这种方式信道利用率很低。

这种可靠传输协议也叫做自动重传请求 ARQ。

2.4.2 连续ARQ协议

使用滑动窗口协议。

滑动窗口就是对于一连串的数据报。先设定窗口大小为N ，首先把0 -（N-1）的数据报发送，如果0的确认被收到，则窗口向前移动一个单位，则发送N数据报，若发送N个数据后等待一个时延后认定为超时重传，则重传0。

相比于停止等待协议，这种协议提高了信道利用率。主要体现在，发送方在发送数据报的时候也可以处理确认收到请求。

会发现自动重传只能够保证数据包能够按序的发送到接收方，但是对于数据包本身并没有保证，所以还需要了解tcp首部，tcp报文段首部包含对于数据包内容的描述，接收方可以根据其完成对数据包内容完整性和真实性的检查。进而完成可靠传输的实现。

2.5 TCP报文段首部

源端口 2 ；目的端口 2 ；序号 4 ；确认号（期望收到对方下一个报文段的第一个数据字节的序号） 4 ；

数据偏移 4 ；保留 6 ；然后是六个控制位紧急URG , 确定ACK , 推送PSH , 复位RST , 同步SYN , 终止FIN;

窗口 2 ；检验和 2 ；紧急指针 2 ；选项长度可变。

所以在没有选项这一个部分时，tcp首部长度为20字节。

2.6 tcp的拥塞控制

仅仅是个人对于拥塞控制的简单理解。初步学习笔记。

TCP的发送窗口是一个很好的想法。它辅助实现可靠传输，通过窗口值得更改实现了流量控制；并在拥塞控制上也有一定助益。

首先介绍一下进行拥塞控制的四种算法。慢开始，拥塞避免，快重传，快恢复。

2.6.1 慢开始和拥塞避免

发送方为此一个叫做拥塞窗口cwnd的状态变量，拥塞窗口的大小取决于网络的拥塞程度，并且动态的在变化。

发送方让自己的发送窗口等于拥塞窗口。（如果接收方的接受能力减弱，发送窗口还可能小于拥塞窗口）。

发送方控制拥塞窗口的原则是：只要网络没有出现拥塞，拥塞窗口就再增大一些，以便把更多的分组发送出去。但是只要网络出现拥塞，拥塞窗口就减小一些，以减少注入到网络中的分组数。

慢开始就是在主机开始发送数据的时候，先探测一下，即有小到大逐渐增大发送窗口，也就是说，有小到大逐渐增大拥塞窗口数值。（没经过一个乱刺，拥塞窗口cwnd就加倍，一个轮次时间通常就是一个RTT，往返时间）。

拥塞避免算法就是对慢开始的一种补充。实质指，拥塞窗口cwnd按线性规律缓慢增长，一般来说cwnd大小每次+1。

在实际网络中。第一，当tcp连接时进行初始化，把拥塞窗口cwnd设置为1，（慢开始门限的初始值设置为16个报文段，即ssthresh = 16）。第二，在开始执行慢开始算法，拥塞窗口设置为1，然后被刺收到一个ack，就把拥塞窗口加倍，直到达到门限值16。然后执行拥塞避免算法，每次收到一个ACK时，拥塞窗口+1。

如果此时网络出现拥塞现象，则将拥塞窗口初始化为1，ssthresh修改降低，然后重新执行慢启动算法，再到拥塞避免算法。