《传输层协议》课件

2023REPORTING传输层协议2023•传输层概述•TCP协议目录•UDP协议•传输层协议的选择CATALOGUE•传输层协议的应用案例2023REPORTINGPART01传输层概述传输层的定义和作用定义传输层是网络体系结构中的第四层，位于应用层和网络层之间，负责提供端到端的数据传输服务作用传输层的主要作用是建立、管理和终止会话，以及提供端到端的可靠、有序和错误校验的数据传输服务传输层协议的分类传输控制协议（TCP）提供可靠的数据传输服务，包括数据流控制、拥塞控制和错误校验等功能用户数据报协议（UDP）提供不可靠的数据传输服务，适用于需要快速传输但对数据完整性要求不高的场景传输层协议与网络层协议的关系传输层协议利用网络层提供的服务，将数据分割成数据段或数01据报，并通过网络层进行路由和转发传输层协议对来自应用层的数据进行分段、排序、错误校验和02流量控制等处理，以确保数据能够可靠地传输到目标端传输层协议与网络层协议相互协作，共同完成数据的传输任务032023REPORTINGPART02TCP协议TCP协议的特点和功能面向连接按序传输在传输数据之前，需要先建立数据在传输过程中，TCP会保证TCP连接数据的顺序不会被打乱可靠传输全双工通信通过确认机制、重传机制、流TCP支持全双工通信，即数据可量控制和拥塞控制等机制，确以在两个方向上同时传输保数据可靠传输TCP协议的传输机制建立连接通过三次握手（3-way handshake）建立连接数据传输关闭连接通过TCP报文段（TCP segment）进行数据通过四次挥手（4-way handshake）关闭传输连接TCP协议的拥塞控制机制拥塞窗口（Congestion Window）用于控制发送方可以发送多少数据，以避免网络拥塞慢开始（Slow Start）当检测到网络拥塞时，TCP会减小发送速率，避免进一步加重拥塞拥塞避免（Congestion Avoidance）当网络状况好转时，TCP会逐渐增加发送速率，但不会超过网络的承载能力快重传（Fast Retransmit）当某个数据段丢失时，TCP会快速重传该数据段TCP协议的流量控制机制接收窗口（Receive Window）用于控制接收方可以接收多少数据，以避免接收方因来不及处理而丢弃数据滑动窗口（Sliding Window）TCP使用滑动窗口机制来动态调整发送速率，以适应接收方的处理能力2023REPORTINGPART03UDP协议UDP协议的特点和功能支持多播和广播UDP协议支持多播和广播通信方式，使得面向数据报文多个接收者可以同时接收到数据UDP协议将数据分割不可靠性成一个个数据报文进简单性行传输，每个数据报由于UDP协议没有提文都是一个独立的数无连接性UDP协议的设计相对供数据传输的确认机据单元UDP协议在进行数据简单，使得其在处理制，因此可能会出现传输时不需要事先建数据时具有较高的效数据丢失或乱序的情立连接，减少了建立率况连接所需的开销UDP协议的传输机制01020304数据封装数据传输数据接收数据处理在发送数据时，UDP将UDP协议通过IP协议将目标主机接收到UDP数应用程序对接收到的数据应用层的数据封装成一个UDP数据报文发送给目据报文后，将其解封装并进行处理，可以是实时音UDP数据报文，然后发标主机传递给相应的应用程序视频流、网络游戏、送给目标主机VoIP（语音通话）等UDP协议的应用场景实时应用由于UDP协议具有不可靠性和面向数据报文的特性，因此适用于实时应用，如实时音视频流、网络游戏和VoIP（语音通话）等多播和广播通信UDP协议支持多播和广播通信方式，适用于需要同时向多个接收者发送数据的场景，如视频会议、网络直播等2023REPORTINGPART04传输层协议的选择TCP协议与UDP协议的比较TCP协议提供可靠的数据传输服务，通过确认机制、重传机制、流量控制和拥塞控制机制来保证数据的顺序和完整性适用于需要可靠数据传输的应用，如网页浏览、电子邮件等UDP协议提供无连接的数据传输服务，不保证数据的顺序和完整性适用于对实时性要求较高的应用，如在线视频、语音通话等传输层协议的选择原则根据应用需求选择对于需要可靠数据传输的应用，选择TCP协议；对于实时性要求较高的应用，选择UDP协议考虑网络环境在不稳定或高延迟的网络环境中，TCP协议可能表现更好；在低延迟或对实时性要求高的网络环境中，UDP协议可能更合适考虑性能和资源消耗TCP协议在数据传输过程中需要更多的计算资源和带宽，而UDP协议相对资源消耗较小传输层协议的发展趋势QUIC协议QUIC是一种基于UDP的传输层协议，旨在提供更快和更可靠的数据传输服务它通过减少连接建立时间和减少数据传输延迟来提高性能，同时仍保持了TCP的可靠性和顺序性其他新型传输层协议随着技术的发展，可能会出现更多新型的传输层协议，以满足不断变化的应用需求和网络环境2023REPORTINGPART05传输层协议的应用案例TCP协议在Web中的应用要点一要点二总结词详细描述TCP协议在Web应用中扮演着重要的角色，确保数据可靠TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）传输在Web应用中主要用于HTTP（Hypertext TransferProtocol，超文本传输协议）和HTTPS（HTTP Secure，安全超文本传输协议）的传输由于Web浏览器和服务器之间的通信需要可靠的数据传输，TCP协议提供了数据包的顺序和流量控制，确保数据能够可靠地从服务器传输到浏览器，并且按正确的顺序呈现给用户UDP协议在流媒体中的应用总结词详细描述UDP协议适用于流媒体应用，提供实时数据传输UDP（User DatagramProtocol，用户数据报协议）在流媒体应用中发挥了关键作用流媒体服务如实时视频和音频需要快速、实时的数据传输，UDP提供了这种能力与TCP不同，UDP不保证数据包的顺序或丢失重传，但它能够快速传输数据并减少延迟因此，对于需要实时性的流媒体应用，如在线视频会议或直播，UDP是一个理想的选择其他传输层协议的应用案例总结词详细描述除了TCP和UDP，还有其他传输层协议用于特定应用场除了TCP和UDP之外，还有其他传输层协议用于满足特景定的应用需求例如，SCTP（Stream ControlTransmissionProtocol，流控制传输协议）主要用于需要多宿主和高质量语音通信的场景它提供了比TCP更高级的流量控制和拥塞控制机制此外，DCCP（Datagram CongestionControlProtocol，数据报拥塞控制协议）是专为实时应用设计的一种传输层协议，它提供了与TCP类似的拥塞控制机制，但保留了UDP的数据报格式和无连接特性这些协议在特定的应用场景中发挥着重要的作用2023REPORTINGTHANKS感谢观看。