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1、第第7 7章章 运输层及高层运输层及高层数据通信与网络技术 Data Communication and Network Technology n主要内容运输层功能运输层协议规 格高层协议简介思考题n运输层有哪些协议？n运输层的重要功能是什么？n通常FTP和HTTP的端口分别是多少？IT快讯nIPv4时日无多 北美服务商疯抢IPv6地 址n美国的互联网服务提供商们申请的 IPv6地址越来越多,而IPv4地址却越来 越少,这种情况是前所未有的,这表明运 营商们已经开始对未来进行投资,面对 着现代历史上最惨痛的一次经济衰退, 美国企业终于开始为向下一代IP协议 进军做准备. nIPv4使用32位地
2、址,可以支持互联网中 43亿台单独地址的设备.而IPv6使用128 位的地址,能够支持的设备数目大的有 点不可思议:2的 128次方!此前,有人开 玩笑说,这个数字意味着每一粒沙子都 将拥有IPv6网络地址.此外和IPv4相比 ,IPv6还提供了内置的安全性和增强的 网络管理功能.而且更重要的是预 计到2012年,IPv4的地址空间将耗尽.n2009年的前9个月里,美国互联网号码机 构注册中心(ARIN)已经从运营商那里 接到了300项IPv6地址空间申请.与此相 比,在2008年和2007年全年仅仅收到250 项申请.n当前的经济衰退并没有显著抑制IPv6 的需求,因为IPv6是ISP们正确
3、的选择. 我们距离IPv4的地址枯竭可能只有两 年时间,但对于一家ISP 来说,这两年足 够把网络部署完成,两年的时间可以让 任何人尽情的做出良好的规划. n2009年4月,中国互联网协会宣 布,经过几年的努力,我国已建成 了目前世界上最大的IPv6下一 代骨干网络,并且中国政府正计 划进一步加大对 IPv6试商用的 推进力度.2009年6月,由中国公 司主导的针对网站和网络服务 提供商的IPv6服务认证启动.我 们期待中国的IPv6能早日进入 快车道!IT人物介绍n马克安德森 浏览浏览 器上的网络络神童n互联联网时时代的最重要标标志就是网景（ Netscape）的浏览浏览 器，网景是网络热络
4、热 潮的第一象征，而安德森是浏览浏览 器马马 赛赛克之父，也是网景共同创创始人，从 他这这里开始，互联联网商业业之火被点然 ，互联联网神话话从此开始。因此，人们们 将他称之为为“互联联网点火人”。应应 用用 层层表表 示示 层层会会 话话 层层运输层运输层网网 络络 层层数数 据据 链链 路路 层层物物 理理 层层用户功能提供应用进程间的通信信息处理网络功能运输层协议概述n运输层是分层网络体系结构的关键层之一， 主要任务就是直接给运行在不同主机上的应用程 序提供通信服务。n运输层协议为不同主机上运行的进程（ procedure） 提供逻辑通信； 网络层协议为不同主机（HOST）提供逻辑通 信。
5、n逻辑通信不管通信的应用进程之间不是物理连接的， 但从应用程序的角度来看，就像是物理连接的一 样。应用程序通过使用运输层提供的逻辑通信互 相传送信息，而不用考虑用来传送这些信息的物 理基础设施。n套接字（套接口、插口）单台主 机内应用层和传输层之间的接口。n插口=（IP地址，端口号）进程进程套接字套接字传输层协议传输层协议（SOCKET）套接字运输层支持的两种服务类型a.面向连接的传输服务：在两个远程实体间建虚电路。 b.无连接传输服务：为所有传输提供单个独立的数据单元. 包含有控制 信息，但不提供流量控制。应用层应用层表示层表示层会话层会话层传输层传输层网络层网络层数链层数链层物理层物理层应
6、用层位MACMAC主机号主机号端口号端口号数据T数链层网络层传输层应 用 层数 链 层面向连接传输有三个步骤：连接建立、数据传输、连接终止。n连接建立需要三个动作，称为三次握手时 间时 间连接请求确认的回应连接确认连接终止也需要三次握手：（终止请求、连接终止确认 、确认的回应）端口n端口：就是运输层服务访问节点n端口的作用：让应用层的各种应用进程都能将其数 据通过端口向下交给运输层，以及让 运输层知道应将其报文段中的数据向 上通过端口交付给应用层相应的进程 。IP=131.6.23.13 IP=130.42.85.15 端口 连接11500端口 连接21501 端口25IP=128.36.1.
7、22端口 连接31500ABC插口=IP地址(32 bit)+端口号(16 bit)应用进程 应用进程端口 端口 端口 端口TCP分用 UDP分用NSAP NSAPIP分用TCP报文段UDP数据报IP数据报应用层运输层网络层端口号分类由因特网指派名字和号码公司ICANN负责 分配给一些常用的应用层程序固定使用的 熟知端口。一般端口。用来随机分配给请求通信的客 户进程应用程序FTPTELNE TSMTPDNSTFTPHTTPSNMPSNMP (Trap) 熟知端口212325536980161162用户数据报协议UDPn用户数据报协议UDP只在IP数据报服务上增加了 端口功能和差错检测功能nUD
8、P的优点：发送数据之前（发送数据结束时）不需要建立（ 释放）连接，减少了开销和数据发送之前的延时 ；不使用拥塞控制，也不保证可靠传输，因此主机 不需要维持具有许多参数的、复杂的连接状态表 ；用户数据报只有8个字节首部，比TCP的20字节短 ；由于无拥塞控制，故网络出现拥塞不会使源主机 发送速率降低，但允许丢失一些数据（IP电话）应用和应用层协议主要使用的运输层 协议 应 用应用层协议运输层协议 名字转换DNSUDP 文件传送TFTPUDP 路由选择协议RIPUDPIP地址配置BOOTP ,DHCPUDP 网络管理SNMPUDP 远程文件服务器NFSUDP IP电话专用协议UDP 流式多媒体通信
9、专用协议UDP 多播IGMPUDP 电子邮件SMTPTCP 远程终端介入TELNETTCP 万维网HTTPTCP 文件传送FTPTCPTFTP及其使用n传送文件往往通过FTP、邮箱或是QQ。用 QQ传送又常会受防火墙的制约，至于邮箱 ，附件大小就那么点，常不够用。这时我 们可以尝试另一种传送方式TFTP。 nTFTP全称为Trivial File Transfer Protocol ，中文名叫简单文件传输协议。它适合传 送“简单”的文件。与FTP不同的是，它使用 的是UDP的69端口，因此它可以穿越许多 防火墙。不过它也有缺点，比如传送不可 靠、没有密码验证等。虽然如此，它还是 非常适合传送小
10、型文件的。FTP及其使用nFTP 是 TCP/IP 协议组中的协议之一，是英 文File Transfer Protocol的缩写。该协议是 Internet文件传送的基础，它由一系列规格说 明文档组成，目标是提高文件的共享性，提 供非直接使用远程计算机，使存储介质对用 户透明和可靠高效地传送数据。n简单的说，FTP就是完成两台计算机之间的 拷贝，从远程计算机拷贝文件至自己的计算 机上，称之为“下载（download）”文件。若 将文件从自己计算机中拷贝至远程计算机上 ，则称之为“上载（upload）”文件。在 TCP/IP协议中，FTP标准命令TCP端口号为 21FTP服务器和客户端n用户通
11、过一个客户机程序连接至在远程计 算机上运行的服务器程序。依照 FTP 协议 提供服务，进行文件传送的计算机就是 FTP 服务器，而连接FTP服务器，遵循FTP 协议与服务器传送文件的电脑就是FTP客户 端。用户要连上 FTP 服务器，就要用到 FTP 的客户端软件。n通常 Windows自带“ftp”命令，这是一个命 令行的 FTP 客户程序，另外常用的 FTP 客 户程序还有 CuteFTP、Ws_FTP、Flashfxp 、LeapFTP、流星雨-猫眼等。nServ-UUDP用户数据报的首部格式传输控制协议TCPnTCP是TCP/IP体系中面向连接的运输层协议 ，它提供全双工的、可靠的交付
12、服务。nTCP是面向连接的服务；nUDP是无连接的服务；n发送端的应用进程在发送数据时，通过端口 ，将数据写入TCP的发送缓存中，然后在发 送一个一个报文段。n接收端的应用程序在接收数据时TCP 报文段的首部20字 节的 固定 首部TCP的重传机制n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已到但还没 有收到确认，就要重传这一报文段。OSI各层功能总结应用层应用层表示层表示层会话层会话层传输层传输层网络层网络层数链层数链层物理层物理层允许访问网络资源允许访问网络资源建立、管理以及建立、管理以及 终止会话终止会话负责数据报从源到宿负责数据报从源到宿 的传递和网际互连的传递和网际互连通过媒介传输比特，通过媒介传输比特， 确定机械及电气规范确定机械及电气规范翻译、加密以及翻译、加密以及 压缩数据压缩数据提供端到端的可靠提供端到端的可靠 消息传递和错误恢复消息传递和错误恢复数据帧的构成数据帧的构成 和点到点的传递和点到点的传递
