第6章：传输层协议new

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1、第6章传输层协议本章学习要求：了解：网络环境中分布式进程通的基本概念。掌握：进程相互作用的Client/Server模型。掌握：传输层的基本功能与服务质量。掌握：用户数据报协议UDP。掌握：传输控制协议TCP。6.1分布式进程通信的基本概念网络层及以下的各层实现了网络中主机之间的通信，但是数据通信不是最终的目的;计算机网络最本质的活动是分布在不同地理位置的主机之间的进程通信，以实现各种网络服务功能;设置传输层的主要目的就是要实现分布式进程通信。6.1.1单机系统中的进程通信方法进程和进程通信是操作系统中的一个最基本的概念；程序是一个在

2、时间上按照严格次序的前后相继的操作序列，是一个静态的概念；进程是一个动态的概念，它是一个程序对某个数据集的执行过程；正在运行的进程叫做运行态；等待分配CPU的进程叫做就绪态；等待其他的条件的进程叫做等待态；进程状态反映出进程执行过程的变化；要保证系统正常地工作，操作系统必须对进程的创建、撤消与状态转换进行控制；从进程的观点看，操作系统的核心则是控制和协调这些进程的运行，解决进程之间的通信。6.1.2网络环境中分布式进程通信的特点用一句最简单的话去描述计算机网络，那就是：“计算机网络是分布在不同地理位置的多台独立的计算机系统的集合”。“

3、独立的计算机系统”意味着连网的每一台计算机的操作与资源是由自己的操作系统所管理；用户共享的网络资源及网络所能提供的服务功能最终是通过网络环境中的分布式进程通信来实现的。1.网络环境中分布式进程通信需要解决：进程命名与寻址方法多重协议的识别进程间相互作用的模式2.网络环境中进程标识在一台计算机中，不同的进程用进程号或进程标识（processID）惟一地标识出来。网络环境中完整的进程标识应该是：•本地主机地址-本地进程标识；•远程主机地址-远程进程标识。进程地址也叫做端口号（portnumber）。3.多重协议的识别UNIX操作系统的TC

4、P/IP的传输层就有TCP协议和UDP协议；网络环境中一个进程的全网惟一的标识需要一个三元组来表示：协议，本地地址，本地端口号。网络环境中一个完整的进程通信标识需要一个五元组来表示：协议本地地址本地端口号远地地址远地端口号在UNIX操作系统中:三元组又叫做半相关half-association五元组叫做一个相关association6.1.3进程间相互作用模式：Client/Server模型1.Client/Server模型的基本概念网络中每台联网的计算机既为本地用户提供服务，也为网络的其他主机的用户提供服务;每台联网的计算机的硬件、

5、软件与数据资源应该既是本地用户可以使用的资源，也是网络的其他主机的用户可以共享的资源;每一项网络服务都是对应一个“服务程序”进程;“服务程序”进程要为每一个获准的网络用户请求执行一组规定的动作，以满足用户网络资源共享的需要;网络环境中进程通信要解决的进程间相互作用的模式;在TCP/IP协议体系中，进程间的相互作用采用客户/服务器(Client/Server)模型;客户与服务器分别表示相互通信的两个应用程序的进程;客户向服务器发出服务请求，服务器响应客户的请求，提供客户机所需要的网络服务。2.为什么要采用客户机/服务器模型?网络资源分布

6、的不均匀性网络资源分布的不均匀性表现在硬件、软件和数据等三个方面;网络资源分布的不均匀性是客观存在的，同时也是网络应用系统设计者的设计思想的体现;“资源共享”就是因为网络不同结点之间在硬件配置、计算能力、存储能力，以及数据分布等方面存在着差距与不均匀性；能力强、资源丰富的充当服务器，能力弱或需要某种资源的成为客户。网络环境中进程通信的异步性分布在不同主机系统中的进程什么时间发出通信请求，希望和哪一台主机的哪一个进程通信，以及对方进程是否能接受通信请求是不确定的;网络分布式进程之间不存在一个高层的调度与协调;必须要建立一个体制，为准备通

7、信的进程之间建立起连接，在进程交换数据的过程中维护连接，为数据交换提供同步。客户—一次进程通信中发起的一方；服务器—接受进程通信的请求，提供服务的一方；每一次通信由客户进程随机启动；服务器进程处于等待状态，及时响应客户服务请求。6.1.4进程通信中Client/Server模型实现方法客户机/服务器模型的工作实质是“请求驱动”；在网络环境中，客户进程发出请求完全随机。在同一个时刻，可能有多个客户进程向一个服务器发出服务请求；为了实现服务器的功能，在服务器的设计中要解决服务器的：并发请求处理能力并发服务器的进程标识服务器安全解决服务器处

8、理并发请求的基本方案：设计一个并发服务器；采用重复服务器的方法。并发服务器（concurrentserver）并发服务器的核心是使用一个守护程序（daemon）；守护程序在系统启动的时候随之启动，在没有客户的服务请求到达