运输（shū）层的作用（yòng）

运输层向它上面的应（yīng）用层提（tí）供通（tōng）信服（fú）务（wù）（提供端到端，进程到（dào）进程的可靠通信），为（wéi）运行在不同（tóng） host 上的进程提供逻辑（jí）通信，向高层用（yòng）户屏蔽通信子网的（de）细节（jiē）

2.UDP 和 TCP 的特点，及使用（yòng）它们的（de）应用程（chéng）序（xù），熟（shú）知端口号

UDP 和 TCP 的特点：

UDP

支持单播、多播、广（guǎng）播（bō）

无（wú）连接，不可（kě）靠（kào）

可（kě）以任何速率发送数据

TCP

仅（jǐn）单（dān）播（bō），不支持多（duō）播、广播

面向（xiàng）连接（jiē），可靠（kào）按序

流量控制（发送速率不超过接收方的接收能力）

拥塞控制（网络过载时限制发送方的（de）发送速率）

及使用（yòng）它们的应（yīng）用程序：

熟知端口号（hào）：

3.UDP：首部格式，检验和（hé）

首部格（gé）式：

检验（yàn）和：

发送端：

先设置检验和字段为 0

每（měi）两（liǎng）个字节（jiē）为一组，进位累加求（qiú）和，多出的加（jiā）到最后（hòu）一（yī）位

把求和结果求反，求反（fǎn）即转换成 2 进制后，0 变（biàn） 1,1 变（biàn） 0

把计算结果放入检验和字段

接收端

把每 2 个字节为一组，进位累加求和

把求和结果求反：为 0 即未检验出差（chà）错（不排除没检测出（chū）来（lái）的错误）

4.TCP 的首部格式（shì）（端口号（hào），序号，确认号（hào），窗口，首（shǒu）部长度（dù），检验和，6 个标志位）

端口号：各占 2 个（gè）字节
当访问百（bǎi）度时，源端口（kǒu）使用客户端系统随机分配的端口（kǒu）号，目的（de）端口是使用熟知端口（kǒu）号 80
序号（hào）：占 4 个（gè）字节（jiē）。序号范（fàn）围是【0~2^32-1】，循（xún）环使用
确认号：占 4 个字节，是期望收到对方下（xià）一（yī）个报文段的第一个数据字节的序号。若确认号为 N，则（zé）代表（biǎo）：序号 N-1 为（wéi）止的（de）所有数据都已正确收到
窗口（kǒu）：占 2 个字节。窗口值是【0~2^16-1】之间的整数（shù）。窗口指的是发送本（běn）报文段的一（yī）方的接收窗口。窗口（kǒu）值告诉对方（fāng）：从本报文段首部中的确认号算（suàn）起（qǐ），接（jiē）收方目前允许对方发（fā）送的数据量（liàng）。窗口（kǒu）值（zhí）作为接（jiē）收（shōu）方（fāng）让发送（sòng）方（fāng）设置其发送窗口的依据。
窗口字段明（míng）确指（zhǐ）出了现在允许对方发送的数据量（liàng）。窗（chuāng）口值经常在动态变化着
首部长度（dù）：占 4 位（wèi），也（yě）叫数据偏（piān）移（yí），最小 20，最（zuì）大 60
检验和：占（zhàn） 2 位，检（jiǎn）验和（hé）字段（duàn）检验的范围包括首（shǒu）部（bù）和数据两部分（fèn）
6 个标志位（wèi）：

紧急 URG：当 URG=1 时，表明（míng）紧急指（zhǐ）针字段有效。紧急（jí）指针：指出在（zài）本报文段中紧（jǐn）急数（shù）据共有多少个（gè）字节（紧急（jí）数据（jù）放在本（běn）报文段数据的最前面）

确认 ACK：只有当 ACK=1 时确认（rèn）号字段才有效（xiào）

推送 PSH：接收方 TCP 收到 PSH=1 的（de）报文（wén）段，就（jiù）尽快地交（jiāo）付接收应用进程，而不再等到整个（gè）缓存都填满了后再（zài）向上交付

复位 RST：当 RST=1 时，表明 TCP 连接（jiē）中出现严重差错，重新建立运输连接

同步 SYN：同步 SYN=1 表示（shì）这是一个（gè）连接请求或连接接受报文

终止 FIN：FIN=1 表明（míng）发送（sòng）端的数据已发送（sòng）完毕，并要求释放运输连接

5.TCP 的（de）可靠传输：超时重传机制，TCP 流（liú）量控制（序号（hào），确（què）认号，确认标志位，窗口，死（sǐ）锁（suǒ）问题与持续计时器（qì）），发送缓存和接受缓存的作用（yòng），捎带确认（rèn）与累积确认

超时（shí）重传机制：
超时计时器时间 RTO:RTO=RTTs+4*RTTD
测量多个 sampleRTT 求（qiú）平均值，形成 RTT 的估计值 RTTs：
RTTs=(1-α) * RTTS+α * SampleRTT 典型值α=1/8
测量（liàng） RTT 的变（biàn）化值：RTTs 与 SampleRTT 的差值：
RTTd=（1-β） * RTTD+β * |RTTs-SampleRTT| 典型值：β=1/4
TCP 流（liú）量（liàng）控制（序（xù）号（hào），确认号，确认标志位，窗口，死（sǐ）锁（suǒ）问题与持续计时器） ：

序号：发（fā）送窗口里面的序号表示允许发送的序号

确认号：表明主机（jī）期望（wàng）收到的下一个序号，而（ér）上（shàng）一个序号位置（zhì）的数（shù）据已经收到（dào）了（le）

确认（rèn）标志位（wèi）：

窗口：窗口指的是发送本报文段的一（yī）方的接收窗口；发送窗口表示：在没有收到 B 的确认的情况（kuàng）下（xià），A 可以连续把窗（chuāng）口内的（de）数据都发送出去（qù）。

死锁问题：发送方等待接收方（fāng）通知窗（chuāng）口大（dà）小，接收方等待发送方发送数（shù）据

持续计时器：当发送方收（shōu）到接收方的（de）零窗口通知（zhī），启动持续计时器。若持续计时器到期，就发送一个零窗口探测（cè）报文段

接收方发送的（de）确（què）认报文段中：
若窗口仍是零，则重置（zhì）持续计时器
若窗口不是零，则死锁打开（kāi）
发送（sòng）缓存和接受缓存的作用：

发送方应用进程（chéng）把（bǎ）数据发送到 TCP 的发送缓存；发送（sòng）缓存暂时（shí）存放：1 准备发送的数据；2 已发送未（wèi）确定的数据

接收方应用进程从（cóng） TCP 的接收缓存（cún）中读（dú）取字节流；接收缓存暂时存放：1 已收（shōu）到但（dàn）尚未提交的数据；2 失序的数据
捎带（dài）确认与累积确认：

累（lèi）积（jī）确认：即不必对收到的分组逐个（gè）发送确认，而是对按序到达的最后一个分组（zǔ）发送确认，这样就表示：到这个（gè）分组位置（zhì）的所有分组都已正确收到（dào）了

捎带确认：当（dāng）一（yī）个数据帧（zhēn）到达的时候后，接收方并不是立即发送一个单独的（de）控（kòng）制帧，而是抑制一下（xià）自己并且（qiě）开始等（děng）待（dài），知道网络层传递给他下一个分组，然后（hòu），确（què）认信息被（bèi）附在往外发送的数据帧中（使用帧头中的 ack 域）。实际上，确认报（bào）文搭了下一个外（wài）发数据帧的（de）便车。

6.TCP 的拥塞控制：网（wǎng）络拥塞的判断，传输轮次与拥塞（sāi）窗口大小的关系（慢（màn）开始与拥塞避免，门限 ssthresh，重传计时器超时与三个（gè）重复 ACK）

网（wǎng）络拥塞的判断：重（chóng）传定（dìng）时器（qì）超时
*** 传输轮次（cì）与拥塞窗口大小的（de）关系（慢（màn）开始与拥塞避免，门限 ssthresh，重传计（jì）时器超时（shí）与（yǔ）三个重复 ACK）***：

慢开始：每经过一个 RTT，cwnd 翻倍

拥塞避免：每（měi）经过一个 RTT，cwnd 加一

慢开始（shǐ）门（mén）限（xiàn） ssthresh：当（dāng） cwnd = ssthresh 时（shí）由指数增长切换为线性增（zēng）长；ssthresh=24 时，重传计（jì）时器超时，发送方判断为网络拥（yōng）塞（sāi）。调整 ssthresh=cwnd/2，拥塞（sāi）窗口 cwnd=1，执行慢开始

7.TCP 连接：TCP 的套接字，三次握（wò）手建立 TCP 连接，四（sì）次握手释放 TCP 连接

TCP 的（de）套接字：就是对网络（luò）中（zhōng）不同主（zhǔ）机上的应用进程（chéng）之间进行双向通信的端点的抽象（xiàng）。一个套（tào）接字就是网络（luò）上进程通信的（de）一（yī）端，提供（gòng）了应用层进程利用（yòng）网络协（xié）议（yì）交换数据的（de）机制
三次握（wò）手建立 TCP 连接：

刚开始客户端（duān） A 和服务端（duān） B 都是关闭的（de）

B 的 TCP 服（fú）务器进（jìn）程被动打开，准备接受客户进（jìn）程的连接（jiē）请求

A 主动打开，A 向 B 发出（chū） SYN 报文（wén）段，选择初（chū）始序号，不携带数据。SYN=1,SEQ=X

B 收（shōu）到 SYN 报文段，发回 ACK 报文段，选择初始序号，分配缓存，不携带数据。SYN=1.ACK=1.SEQ=Y,ack=x+1

A 向 B 发送 SYN+ACK 报文（wén）段（duàn），可携（xié）带（dài）数据。通知上层应用进程：TCP 连接（jiē）已建（jiàn）立。

B 通知其上层应用（yòng）进程 TCP 连接已经建立。

四次握手释放 TCP 连接：

客户端（duān） A 主动关闭（bì）。A 向 B 发出 FIN 报（bào）文段，并停止发送是数据。FIN=1,seq=u

B 通知（zhī）应（yīng）用进程。B 收到 FIN 报文段，回复 ACK 报文段。TCP 连（lián）接处（chù）于半（bàn）关（guān）闭状态：B 仍（réng）可发送数据。ACK=1，seq=v，ack=u+1

B 被（bèi）动关闭。若 B 已（yǐ）经没有要向 A 发送的（de）数（shù）据，向 A 发送 FIN 报文段。FIN=1，ACK=1,seq=w，ack=u+1

A 收到 FIN 报文段后，必须（xū）发出 ACK 报（bào）文段。ACK=1,seq=u+1，ack=w+1

B 收到 ACK 报文段后，TCP 连（lián）接（jiē）关闭。