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1、实 验 报 告课程名称 计算机网络实验 实验仪器 网络协议仿真教学系统 实验名称 实验三 传输控制协议 TCP 系 别 计算机学院 专 业 _ 网络工程 班级/学号 _ 0903/2009011422 学生姓名 _ _ 张 昭_ _ 实验日期 2011.11.25 成 绩 指导教师 _ _ 高卓 _ _ 实验三 传输控制协议 TCP【实验目的】1. 掌握 TCP协议的报文格式2. 掌握 TCP连接的建立和释放过程3. 掌握 TCP数据传输中编号与确认的过程4. 掌握 TCP协议校验和的计算方法5. 理解 TCP重传机制【实验学时】建议 4学时【实验环境配置】该实验采用网络结构一（我作为主机 B
2、参与本次实验）【实验原理】一. TCP报文格式 16位 源 端 口 号 16位 目 的 端 口 号32位 序 号32位 确 认 序 号 16位 窗 口 大 小4位 首部 长 度 保 留 （ 6位 ） ACKPSHRTSYNFIURG16位 检 查 和 16位 紧 急 指 针选 项数 据1 1617 32二. TCP连接的建立TCP是面向连接的协议。在面向连接的环境中，开始传输数据之前，在两个终端之间必须先建立一个连接。对于一个要建立的连接，通信双方必须用彼此的初始化序列号 seq和来自对方成功传输确认的应答号 ack（指明希望收到的下一个八位组的编号）来同步，习惯上将同步信号写为 SYN，应答
3、信号写为 ACK。整个同步的过程称为三次握手，下图说明了这个过程：三. TCP连接的释放对于一个已经建立的连接，TCP 使用四次握手来结束通话（使用一个带有 FIN附加标记的报文段） 。TCP关闭连接的步骤如下图所示：四. TCP重传机制TCP每发送一个报文段，就对这个报文段设置一次计时器。只要计时器设置的重传时间到期，但还没有收到确认，就要重传这一报文段。【实验步骤】按照拓扑结构图连接网络，使用拓扑验证检查连接的正确性。练习一：察看 TCP连接的建立和释放1. 主机 B、C、D 启动协议分析器进行数据捕获并设置过滤条件（提取 TCP协议） 。2. 主机 A启动仿真编辑器，进入 TCP连接视图
4、。在“服务器信息/IP 地址”中填入主机 C的 IP地址；使用“端口扫描”获取主机 C的 TCP端口列表，在“服务器信息/端口”中填入主机 C的一个 TCP端口(大于 1024)；点击“连接”按钮进行连接。3. 察看主机 B、C、D 捕获的数据，填写下表。字段名称 报文 1 报文 2 报文 3 Sequence Number 62821161 865028233 62821162Acknowledgement Number 0 62821162 865028234ACK .0. .1. .1.SYN .1. .1. .0.TCP连接建立时，前两个报文的首部都有一个“maximum segmen
5、t size”字段，它的值是多少？作用是什么？结合 IEEE802.3协议规定的以太网最大帧长度分析此数据是怎样得出的。答：值的范围为 536字节（默认值）1460 字节，mss 是双方连接阶段确定的，作用是定义了能够被终端所接受的 TCP报文段的最大数据单元。IEEE802.3 规定了以太网帧有效载荷的最大长度为 1500字节，所以根据 mss的定义，减去 IP数据报的头部 20字节（无选项）和 TCP头部 20字节（无选项）后得到的 1460字节为 mss最大值，默认值为 536字节。4. 主机 A断开与主机 C的 TCP连接。5. 察看主机 B、C、D 捕获的数据，填写下表。字段名称 报
6、文 4 报文 5 报文 6 报文 7Sequence Number 62821162 865028234 865028234 62821163Acknowledgement Number 865028234 62821163 62821163 865028235ACK 1 1 1 1SYN 0 0 0 0结合步骤 3、5 所填的表，理解 TCP的三次握手建立连接和四次握手的释放连接过程，理解序号、确认号等字段在 TCP可靠连接中所起的作用。答：确保传输的可靠性。【思考问题】1. 试用具体例子说明为什么传输连接建立时要使用三次握手。如不这样做可能会出现什么情况。答：TCP 协议俗传输控制协议。T
7、CP 协议是面向连接协议。为发送数据他在两个 TCP之间建立虚拟连接。TCP 在传输层使用流量控制和差错控制机制。是一种可靠的面向连接的传输协议，它的连接是通过三次握手进行初始化的。三次握手的目的是同步连接双方的序列号和确认号并交换 TCP窗口大小等信息。如果不采用 TCP三次握手，就可能会出现传输冲突或者死锁现象。这样不但发送数据不能达到安全状态，接收方也可能不知道发送方正在进行发送。当信道被干扰时，很可能产生帧的差错，使得报文不能够到达目的端口或者说到达目的端口不为正确的报文。2. 使用 TCP对实时话音数据的传输有什么问题？使用 UDP在传送数据文件时会有什么问题？答：TCP 协议是面向
8、连接协议。为发送数据他在两个 TCP之间建立虚拟连接。TCP 在传输层使用流量控制和差错控制机制。如果在使用 TCP协议传输实时话音数据时数据被破坏或者传输中遇到问题，就会引发 TCP的流控或差控机制，这样就导致重传，保证了报文的安全和完整性。UDP 称为无连接不可靠传输层传输协议，没有像 TCP协议那样的具有安全性很高的流量控制和差错控制机制。如果在传输数据时，出现差错或者报文收到损坏，UDP 无法判断并且进行重发，这样就不能保证报文的完整性和安全性。接收方可能接收到的就是不完整和不正确的报文，这样使得数据产生了极大地破坏。简单来说，TCP 协议比 UDP协议安全的多，更为可靠。3. TCP
9、在进行流量控制时是以分组的丢失作为产生拥塞的标志。有没有不是因拥塞而引起的分组丢失的情况？如有，请举出三种情况。答：当 Ip数据报在传输过程中需要分片，但其中的一个数据报未能及时到达终点，而终点组装 IP数据报已超时，因而只能丢失该数据报；IP 数据报已经到达终点，但终点的缓存没有足够的空间存放此数据报；数据报在转发过程中经过一个局域网的网桥，但网桥在转发该数据报的帧没有足够的差错空间而只好丢弃。【实验总结】在本次实验中，通过实验现象和实验过程充分的了解了 UDP和 TCP协议的差异和优缺点。UDP 协议称为无连接不可靠传输层传输协议，没有安全的保障性，没有像 TCP协议那样的具有安全性很高的
10、流量控制和差错控制机制。无法判断并且进行重发，这样就不能保证报文的完整性和安全性。而 TCP协议则不同，TCP 协议是面向连接协议。为发送数据他在两个 TCP之间建立虚拟连接。TCP 在传输层使用流量控制和差错控制机制。如果在发送数据的同时出现差错或者干扰，就会引发 TCP的流控或差控机制，这样就导致重传，保证了报文的安全和完整性。TCP 协议头部采用序号和确认号的两个字段，当 TCP接收来进程的一些数据字节时，将它们存储在发送缓冲区中并给它们编号。这样就能看到字节序号是用于流量和差错控制。TCP 的三次握手机制，保证了发送发和接收方的确认。双方的确认有利用发送报文的安全性。这样就不会产生拥塞。
