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?1 传输层
1.1 传输层服务和协议
1、传输层协议为运行在不同Host上的进程提供了一种逻辑通信机制；
2、端系统运行传输层协议：
（1）发送方：将应用递交的消息分成一个或多个的Segment，并向下传给网络层；
（2）接收方：将接收到的segment组装成消息，并向上交给应用层；
3、传输层可以为应用提供多种协议?--- Interrnet上的TCP；UDP；
1.2 传输层与网络层的区别
1、网络层：提供主机之间的逻辑通信机制；
2、传输层：提供应用进程之间的逻辑通信机制；
（1）位于网络层之上；（2）依赖于网络层服务；（3）对网络层服务进行（可能的增强）；
1.3?Internet传输层协议
1、可靠、按序的交付服务（TCP）
（1）拥塞控制；（2）流量控制；（3）连接建立；
2、不可靠的交付服务（UDP）
基于“尽力而为（Best-effort）”的网络层，没有做（可靠性方面的）扩展；
3、两种服务TCP/UDP均不保证延迟、带宽；
1.4 多路复用和多路分用
?注：Socket是传输层与应用层之间的，“门”；
1、无连接分用---面向UDP?
?2、面向连接的分用---TCP，一对一
?注：一个进程创建多个线程；
?1.5 UDP---User Datagram Protocol [RFC 768]
1、基于Internet IP协议----（1）复用/分用；（2）简单的错误校验；
2、“Best effort”服务，UDP服务：（1）丢失；（2）非按序到达；
3、无连接：（1）UDP发送方和接收方之间不需要握手；（2）每个UDP段的处理独立于其他段；
4、UDP优点（存在价值）
（1）无需建立连接（减少延迟）；（2）实现简单：无需维护连接状态；（3）头部开销小；
（4）没有拥塞控制：应用可更好的控制发送时间和速率；
5、UDP应用
（1）常用于流媒体应用：容忍丢失；速率敏感；（2）DNS、SNMP；
在UDP上实现可靠数据传输：在应用层增加可靠性机制；应用特定的错误恢复机制；
?6、UDP校验和checksum校验和---检测UDP段在传输中是否发生错误（如位翻转）；
（1）发送方：
a、将段的内容视为16-bit整数；
b、校验和计算：计算所有整数的和，进位加在和的后面，将得到的值按位求反，得到校验和
c、发送方将校验和放入校验和字段；
（2）接收方
a、计算所收到段的校验和；
b、将其与校验和字段进行对比：不相等---检测出错误；相等:没有检测出错误（但可能也有错误）
（3）校验和计算示例：最高位进位必须被加进去
2 可靠（不错、不丢、不乱）数据传输
2.1 可靠数据传输原理
（1）可靠数据传输对应用层、传输层、链路层都很重要；
（2）网络Top-10问题；
（3）信道的不可靠特性决定了可靠数据传输协议（rdt）的复杂性；
2.2?可靠数据传输协议基本结构：接口
2.3?可靠数据传输协议
2.4 Rdt1.0：可靠信道上的可靠数据传输?
（1）底层信道完全可靠；不会发生错误（bit? error）;不会丢弃分组；
（2）发送方和接收方的FSM独立；
?2.5 Rdt2.0：产生位错误的信道
（1）底层信道可能翻转分组中的位（bit）,利用校验和检测位错误；
（2）如何错误恢复？
a、确认机制（Acknowledgements,ACK）:接收方显式地告知发送方分组已正确接收；
b、NAK：接收方显示地告知发送方分组有错误；
c、发送方收到NAK后，重传分组；
（3）基于这种重传机智的rdt协议称为ARQ（Automatic Repeat Request）协议；
（4）Rdt2.0中引入的新机制：差错检测；接收方反馈控制消息：ACK/NAK；重传
?2.6 Rdt2.1和2.2
1、Rdt2.0的缺陷：ACK/NAK消息发生错误/被破坏（corrupted）
（1）为ACK/NAK增加校验和，检错并纠错；
（2）发送方收到被破坏ACK/NCK时不知道接收方发生了什么，添加额外的控制消息；
（3）如果ACK/NAK坏掉，发送方重传；
（4）不能简单地重传：产生重复分组；
2、如何解决重复分组的问题
（1）序列号（Sequence number）:发送方给每个分组增加序列号；（2）接收方丢弃重复分组；
3、Rdt2.1：应用对ACK/NAK破坏
发送方：
接收方：
?4、Rdt2.1 VS Rdt2.0
5、Rdt2.2：无NAK消息协议?
?2.7 Rdt3.0：信道既可能发生错误，也可能丢失分组
1、“校验和+序列号+ACK+重传”够用吗?
2、?发送方：
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3、Rdt3.0示例：
?4、Rdt3.0性能分析---Rdt3.0能够正确工作，但性能很差
软硬件协同设计，停等操作，引起的Rdt3.0的性能很差
?3 流水线机制和滑动窗口协议
3.1 流水线协议?
1、允许发送方在收到ACK之前连续发送多个分组：
（1）更大的序列号范围；（2）发送方/接收方需要更大的存储空间以缓存分组；
?3.2 滑动窗口协议（Sliding-window protocol）
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1、窗口---（1）允许使用的序列号范围；（2）窗口尺寸为N：最多有N个等待确认的消息；
2、滑动窗口---随着协议的运行，窗口在序列号空间内向前滑动；
3、滑动窗口协议：GBN,SR
3.3 GBN协议---Go-Back-N协议
?1、Go-Back-N(GBN)协议：发送方
（1）分组头部包含K-bit序列号；（2）窗口尺寸为N，最多允许N个分组未确认；
（3）ACK（n）：确认序列号n（包含n）的分组均已被正确接收：可能受到重复ACK；累计确认
（4）为空中的分组设置计时器（timer）;
（5）超时Timeout(n)事件：重传序列号大于等于n，还未受到ACK的所有分组
2、GBN：发送方扩展FSM
?3、GBN：接收方扩展FSM
?（1）ACK机制：发送拥有最高序列号的、已被正确接收的分组的ACK；
a、可能产生重复的ACK；b、只需要记住唯一的expectedseqnum;
（2）乱序到达的分组：
a、直接丢弃-->接收方没有缓存；b、重新确认序列号最大的、按序到达的分组；
4、GBN示例
?3.4 Selective Repeat---SR协议，多了一个接收方的窗口
1、 GBN协议缺陷：会重传重复分组很多；
2、SR协议改进
（1）接收方对每个分组单独进行确认---设置缓存机制，缓存乱序到达的分组；
（2）发送方只重传那些没收到ACK的分组---为每个分组设置定时器；
（3）发送方窗口：a、N个连续的序列号；b、限制已发送且未确认的分组；
3、SR发送方/接收方窗口
?4、SR协议
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5、SR协议示例?
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