一、传输层的概念和服务

1、传输层的基本概念

• 传输层负责端到端之间的数据传输控制
• 传输层依赖于网络层的服务，对应用层提供传输服务

2、传输层的功能

跟踪会话

• 跟踪源主机和目的主机上应用程序间的每次通信

数据分段

• 将数据分段，并管理每个分段

数据重组

• 将数据重组，并管理每个片段

标识应用程序

• 标识不同的应用程序

3、因特网传输层提供的服务

• 无连接不可靠的服务（UDP）
• 面向连接可靠的传输服务（TCP）

因特网传输层不能提供的服务

• 实时性保证
• 带宽承诺
• 可靠的广播通信

二、UDP协议

1、UDP协议概述

特性：

• “最简单的”Internet传输协议
• 提供不可靠的数据传输，又称“尽力而为”的服务，其本质是宁缺毋滥，尽力传输

UDP协议允许：

• 数据丢失
• 应用数据乱序到达
• 在UDP收发双方之间，无需握手建立连接
• 每个UDP数据段的操作都互相独立

2、UDP协议的首部

三、可靠传输协议

1、可靠传输协议概述

概念：

• 可靠传输协议保证接收方接收到的数据一定是正确、按序的

注意：

• 可靠传输协议不能保证数据一定到达

应用层次：

• 可靠传输协议的机制可以用于数据链路层、网络层、传输层和应用层

2、停止等待协议的设计

定义：

• SW（stop and wait）停止等待协议
• 发送方每发送一个报文，必须收到接收方的回复确认后才能发送下一个报文
  

停止等待协议1.0的讨论

差错的方法

• 校验和、CRS冗杂检验等

从错误中恢复的方法

• 使用确认（ACKs）和否认（NAKs）机制
• 若收到NAK，重传分组（缓存机制）

停等协议的设计缺陷？
ACK/NAK出错
重复分组
……

所以引入了序号机制

停等协议2.0

停等协议3.0
前提：数据可能出错和丢失

数据丢失的处理方法：

• 发送方对发送的分组定义一个超时时间（定时器），若在超时时间里没有收到ACK，则认为数据丢失。
• 数据超时则直接重传数据

停等协议3.0超时讨论

问题：

• 数据超时是否一定丢失？

结论：

• 数据超时并非一定丢失了，可能确认丢失，也可能分组或确认延迟了
• 超时未丢失将导致重复分组问题，使用序号解决重复分组问题

进一步思考：

• 超时时间如何确定，固定的还是变化的？

结论：

• 超时时间应当根据RTT（往返时间）动态变化
• 超时时间应当大于历史分组的RTT

更特殊的情况