CH5-传输层-TCP实现

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1、计算机网络第5章传输层1第5章传输层5.1传输层协议概述5.2用户数据报协议UDP5.3传输控制协议TCP概述5.4TCP的传输连接管理5.5TCP报文段的首部格式235.4TCP的传输连接管理5.4.1TCP的连接建立5.4.2TCP的连接释放5.4.3TCP连接的实现4SYN-SENTESTAB-LISHEDSYN-RCVDLISTENESTAB-LISHED用三次握手建立TCP连接的各状态SYN=1,seq=xACK=1,seq=x+1,ack=y1CLOSEDCLOSED数据传送主动打开被动

2、打开AB客户服务器5.4.1TCP的连接建立SYN=1,ACK=1,seq=y,ack=x155.4.3TCP连接的实现操作系统的系统调用(systemcall)机制操作系统通过系统调用在应用程序和操作系统之间传递控制权。对程序员来说，每一个系统调用和一般程序设计中的函数调用非常相似，只是系统调用是将控制权传递给了操作系统。6多个应用进程使用系统调用的机制应用程序1应用程序2应用程序n…由应用程序调用的系统函数用户地址空间中的应用程序系统调用接口系统地址空间中的协议软件包括TCP/IP协议软件的操

3、作系统内核7应用编程接口API(ApplicationProgrammingInterface)当某个应用进程启动系统调用时，控制权就从应用进程传递给了系统调用接口。操作系统将此调用转给某个内部过程，并执行所请求的操作。内部过程一旦执行完毕，控制权就又通过系统调用接口返回给应用进程。系统调用接口实际上就是应用进程的控制权和操作系统的控制权进行转换的一个接口，即应用编程接口API。8应用进程通过套接字接入到网络应用进程TCP由应用程序控制因特网由操作系统控制客户服务器套接字TCP应用进程套接字9套接字的

4、作用操作系统创建套接字应用进程请求操作系统为其创建“套接字”，以便把网络通信所需要的系统资源分配给该应用进程；操作系统建立套接字描述符建立好后，把此号码返回给应用进程。应用进程所进行的网络操作都必须使用这个号码。应用进程关闭套接字通信完毕后，应用进程通过一个关闭套接字的系统调用通知操作系统回收与该“号码”相关的所有资源。10套接字描述符表（每一个进程一个描述符）0：1：2：3：4：操作系统套接字的数据结构协议族：PF_INET服务：SOCK_STREAM本地IP地址：远地IP地址：本地端口：远地端口：

5、调用socket创建套接字11首部04816192431版本标志生存时间协议标识总长度片偏移填充首部检验和源地址目的地址可选字段（长度可变）位首部长度数据部分固定部分可变部分协议(8位)字段指出此数据报携带的数据使用何种协议以便目的主机的IP层将数据部分上交给哪个处理过程区分服务12运输层网络层首部TCPUDPICMPIGMPOSPF数据部分IP数据报协议字段指出应将数据部分交给哪一个进程13TCP首部20字节的固定首部目的端口数据偏移检验和选项（长度可变）源端口序号紧急指针窗口确认号保留FIN3

6、2位SYNRSTPSHACKURG位08162431填充TCP数据部分TCP首部TCP报文段IP数据部分IP首部发送在前TCP报文段的首部格式14几种常用的系统调用1.连接建立阶段把本地地址绑定到套接字当套接字被创建后，它的端口号和IP地址都是空的，因此应用进程要调用bind（绑定）来指明套接字的本地地址。在服务器端调用bind时就是把熟知端口号和本地IP地址填写到已创建的套接字中。服务器进入被动监听方式在调用bind后，还必须调用listen（收听）把套接字设置为被动方式，以便随时接受客户的服务请求

7、。UDP服务器由于只提供无连接服务，不使用listen系统调用。服务器进入接受方式紧接着就调用accept（接受），以便把远地客户进程发来的连接请求提取出来；系统调用accept的一个变量就是要指明从哪一个套接字发起的连接。15系统调用使用顺序的例子服务器端socketbindlistenacceptrecvsendclose客户端socketrecvsendcloseconnect连接建立请求16伯克利套接字（BerkeleySocket）TCP套接字传输原语17第5章传输层5.1传输层协议概述5.

8、2用户数据报协议UDP5.3传输控制协议TCP概述5.4TCP的传输连接管理5.5TCP报文段的首部格式18第5章传输层5.1传输层协议概述5.2用户数据报协议UDP5.3传输控制协议TCP概述5.4TCP的传输连接管理5.5TCP报文段的首部格式19TCP首部20字节的固定首部目的端口数据偏移检验和选项（长度可变）源端口序号紧急指针窗口确认号保留FIN32位SYNRSTPSHACKURG位08162431填充TCP数据部分TCP首部TCP报文段IP数据