計算機網路 TCP與UDP(二)

2021-08-07 19:53:13 字數 2517 閱讀 5665

乙個tcp報文段分為首部和資料兩部分。

tcp報文段首部的前20個位元組是固定的,後面有4n位元組是根據需要而增加的選項。因此tcp首部的最小長度是20位元組。

首部固定部分個字段的意義如下:

下面是6個控制位:

視窗:2位元組,指的是傳送本報文段的一方的接受視窗。(不是傳送視窗)。目的是告訴對方允許其傳送的資料量。視窗值就是作為接收方讓傳送方設定其傳送視窗的依據

檢驗和:2位元組。檢驗和字段檢驗的範圍包括首部和資料這兩部分。

緊急指標

選項:長度可變,最長為40位元組。

假設a收到了來自b的報文段,其中視窗為20,確認號為31,那麼a就根據這兩個資料構造自己的傳送視窗:

傳送視窗的位置由前沿和後沿共同確定。後沿的變化情況有兩種可能:

後沿不可能向後移動。

傳送視窗的前沿有三種變化情況:

向後收縮:對方通知的視窗縮小了。

tcp的傳送方在規定的時間內沒有收到確認就要重傳已傳送的報文。

tcp對於超時重傳時間的選擇使用了一種自適應演算法。它記錄乙個報文段發出的時間以及收到確認的時間。這兩個時間之差就是報文段的往返時間rtt,tcp保留了乙個rtt的加權平均往返時間rtts。

超時計時器設定的超時重傳時間會略大於rtts。

流量控制的目的是讓傳送方的傳送速率不要太快,要讓接收方來得及接收。

傳送方的傳送視窗不能超過接收方給出的接受視窗的數值。

tcp的視窗單位是位元組。

接收方的主機b進行了三次流量控制,分別把視窗減小到300、100和0(即不允許傳送方傳送資料了)。這種使傳送方暫停傳送資料的狀態持續到主機b發出乙個新的視窗值為止。

擁塞:對網路中某一資源的需求超過了該資源所能提供的可用部分,網路的效能就會變壞。

傳送方維持乙個叫做擁塞視窗cwnd的狀態變數,擁塞視窗的大小取決於網路的擁塞程度,並且動態地在變化。

傳送方讓自己的傳送視窗等於擁塞視窗。

傳送方控制擁塞視窗的原則是:

傳送方是如何知道網路發生了擁塞呢?當網路發生擁塞時,路由器就要丟棄分組,因此只要傳送方沒有按時收到確認報文,就可以猜想網路中可能出現了擁塞。

為了防止擁塞視窗增長過大引起網路擁塞,需要設定乙個慢開始門限ssthresh

下面是乙個慢開始&擁塞避免的完整例子,設ssthresh開始為16。

總結一下,幾個重要的節點:

1.擁塞視窗達到慢開始門限後,改用擁塞避免演算法(加法增大

2.網路中出現擁塞時,慢開始門限減半,使用慢開始演算法,擁塞視窗從1開始。(乘法減小

在之前的演算法中,傳送方如果在設定的超時計時器時間內沒有收到確認,那麼就認為網路中出現了擁塞,就會將擁塞視窗減小到1執行慢開始演算法,同時減半慢開始門限。

但是快重傳演算法要求接收方每收到乙個失序的報文段後就立即發出重複確認

接收方在沒有收到m3的情況下收到了m4,m4顯然是乙個失序報文段,根據快重傳規定,接收方此時要傳送對m2的重複確認,能盡早讓傳送方知道m3沒有到達接收方。傳送方接著傳送m5和m6,接收方收到後還是重**送對m2的確認。當傳送方一連收到3個重複確認時就立即重傳m3,而不必等待為m3設定的超時定時器到期。

由於傳送方可以盡早重傳未被確認的報文段,使得網路吞吐量提高。

與快重傳配合使用的是快恢復演算法:

與流量控制一起考慮的話,傳送視窗不能超過對方給出的接受視窗值rwdn,因此最終傳送視窗大小受rwdn與cwdn兩個值的限制,它的上限值應取這兩個中較小的那乙個。

傳送方視窗的上限值 = min[rwdn,cwdn]

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