[计算机网络] 传输层

一、前言

[计算机网络] 计算机网络和协议
[计算机网络] 物理层
[计算机网络] 数据链路层
[计算机网络] 网络层

计算机网络的传输层，是大厂技术方向、前后端岗位（如阿里巴巴 ）笔试必考的，足以见证其在 IT 方面的重要性。
关键字：TCP

二、常见问题

1.TCP（Transmission Control Protocol）、UDP（User Datagram Protocol） 应用场景

1.1.TCP：建立会话、可靠传输（缺少了再传）、流量控制
【QQ传文件】
【病毒】

1.2.UDP：
【域名解析】
【QQ聊天】（发送失败得再发送，聊天内容多的话分多次 UDP 发送）
【多播、广播】（发送方不需要和接收方建立连接进行可靠传输）

2.传输层和应用层协议之间的关系

• 端口号的取值范围：0 ~ 65535
  
  • 服务端
    
    • 系统端口：0 ~ 1023
    • 登记端口：1024 ~ 49151
  • 客户端：49152 ~ 65535

类型	端口
HTTP	默认使用TCP的80端口标识
FTP	默认使用TCP的21端口标识
SMTP	默认使用TCP的25端口标识
POP3	默认使用TCP的110端口
HTTPS	默认使用TCP的443端口
DNS	使用UDP的53端口
远程桌面协议（RDP）	默认使用TCP的3389端口
Telnet	使用TCP的23端口
Windows	访问共享资源使用TCP的445端口
微软SQL数据库	默认使用TCP的1433端口
mySQL数据库	默认使用TCP的3306端口

3.端口和服务

打开 cmd ，输入 netstat -n，可以看到本机的 TCP 连接

4.用户数据报协议（UDP）

UDP 协议不实现可靠传输，而是将可靠传输和排序等功能交给上层应用来完成。
4.1.特点：
（1）无连接
（2）一次交付一个完整的报文
（3）支持一对一、一对多、多对一、多对多
4.2 UDP 首部格式
（1）源端口
（2）目的端口
（3）长度
（4）校验和

5.传输控制协议（TCP）

实现可靠传输、流量控制、拥塞避免

5.1.特点：
（1）每一条 TCP 连接只能有两个端点
（2）通过 TCP 连接传送的数据，无差错、不丢失、不重复、按序发送
（3）全双工通信
（4）面向字节流
5.2.可靠传输
5.2.1.停止等待协议

1	2

5.2.2.连续 ARQ 协议 和 滑动窗口协议

1	2

5.2.3.SACK（Selective Acknowledgment，选择确认）
使 TCP 只重新发送丢失的包，不用发送后续所有的分组，而且提供相应机制使接收方能告诉发送方哪些数据丢失，哪些数据已经提前收到等。

5.3.流量控制（flow control）
所谓的流量，就是让发送方的发送速率不要太快，要让接收方来得及接收
发送窗口取决于：接收方允许的窗口和拥塞窗口

图解	PS
	rwnd：receiver window

5.4.拥塞控制

算法	图解
慢开始
拥塞避免
快重传
快恢复

6.TCP连接管理

三次握手

第一次
第一次握手：建立连接时，客户端发送syn包（syn=j）到服务器，并进入SYN_SENT状态，等待服务器确认；SYN：同步序列编号（Synchronize Sequence Numbers）。
第二次
第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN（ack=j+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态；
第三次
第三次握手：客户端收到服务器的SYN+ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=k+1），此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED（TCP连接成功）状态，完成三次握手。
完成三次握手，客户端与服务器开始传送数据，在上述过程中，还有一些重要的概念：

TCP 连接的释放 需要经过“四次挥手”的过程

三、例子

1、一个 TCP 连接的数据传输阶段，如果发送端的发送窗口值由 2000 变为 3000 ，意味着发送端 在收到一个确认之前可以发送 3000B

四、大厂笔试题

五、其他

参考文献：
韩立刚 《计算机网络原理创新教程》
谢希仁 《计算机网络》