OSI模型傳輸層的主要任務是什么

今天小編給大家分享一下OSI模型傳輸層的主要任務是什么的相關知識點，內(nèi)容詳細，邏輯清晰，相信大部分人都還太了解這方面的知識，所以分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后有所收獲，下面我們一起來了解一下吧。

圖-1傳輸層基本作用

在OSI參考模型中，自下而上第一個提供端到端服務的層次是傳輸層。

傳輸層的是作用是負責為兩臺主機中應用進程之間的通信提供服務，而對于網(wǎng)絡層來說，提供的是主機到主機之間的通信，所謂的端到端是指應用進程到應用進程。

02TCP建立連接過程

SYN（synchronous）是TCP/IP建立連接時使用的握手信號。在客戶機和服務器之間建立正常的TCP網(wǎng)絡連接時，客戶機首先發(fā)出一個SYN消息，服務器使用SYN+ACK應答表示接收到了這個消息，最后客戶機再以ACK消息響應。這樣在客戶機和服務器之間才能建立起可靠的TCP連接，數(shù)據(jù)才可以在客戶機和服務器之間傳遞。

TCP建立連接

在第一次發(fā)送信息中，A隨機選取一個序列號x作為初始化序列號發(fā)送給B。

第二次B使用ack對A的數(shù)據(jù)報進行確認，因為已經(jīng)收到了序列號為x的數(shù)據(jù)包，準備接收序列號為x+1的包，所以ack=x+1,同時發(fā)送自己的初始化序列號seq=y

seq是數(shù)據(jù)報本身的序列號；ack是期望對方繼續(xù)發(fā)送的那個數(shù)據(jù)包的序列號。

TCP連接的第一個包，非常小的一種數(shù)據(jù)包。SYN 攻擊包括大量此類的包，由于這些包看上去來自實際不存在的站點，因此無法有效進行處理。每個機器的欺騙包都要花幾秒鐘進行嘗試方可放棄提供正常響應。

如下圖所示，IP 地址在IP 數(shù)據(jù)報的首部，而硬件地址則放在MAC 幀的首部。在網(wǎng)絡層以上使用的是IP 地址，而鏈路層及以下使用的是硬件地址。

連接端點

TCP的連接端點稱為 套接字（socket），根據(jù)TCP協(xié)議的規(guī)定，端口號拼接到IP地址即構成了套接字。

也就是說TCP連接的端點不是主機，不是IP不是應用進程，而是套接字。

套接字 socket = （IP地址：端口號）

套接字 socket = (IP地址: 端口號)

TCP 連接 ::= {socket1, socket2} = {(IP1: port1), (IP2: port2)}

Socket連接是一個五元組，包括協(xié)議類型，源IP，源端口，目標地址和目標端口

0201TCP序列號

TCP是面向字節(jié)流的，每一個字節(jié)對應一個序列號。

TCP每次發(fā)送的報文段的首部中的序列號是該報文段的第一個字節(jié)的序號。

接收端返回的確認號是收到數(shù)據(jù)的最高序號加１

一個 TCP報文段的數(shù)據(jù)部分最多是 

IP數(shù)據(jù)報的最大長度=2^16-1=65535（字節(jié)）

TCP報文段的數(shù)據(jù)部分=IP數(shù)據(jù)報的最大長度-IP數(shù)據(jù)報的首部-TCP報文段的首部=65535-20-20=65495（字節(jié)）

圖-2 IP地址與硬件地址的封裝

在IP 層抽象的互連網(wǎng)上，我們看到的只是IP 數(shù)據(jù)報，路由器根據(jù)目的站的 IP地址進行選路。在具體的物理網(wǎng)絡的鏈路層，我們看到的只是 MAC 幀，IP 數(shù)據(jù)報被封裝在 MAC幀里面。

MAC 幀在不同的網(wǎng)絡上傳送時，其MAC 幀的首部是不同的。這種變化，在上面的IP 層上是看不到的。每個路由器都有IP 地址和硬件地址。使用IP 地址與硬件地址，盡管連接在一起的網(wǎng)絡的硬件地址體系各不相同，但 IP層抽象的互連網(wǎng)卻屏蔽了下層這些很復雜的細節(jié)，并使我們能夠使用統(tǒng)一的、抽象的IP 地址進行通信。

當某個路由器發(fā)現(xiàn)一數(shù)據(jù)報的檢驗和有差錯時，會直接丟棄。

03 資源子網(wǎng)與通信子網(wǎng)

網(wǎng)絡層 位于通信子網(wǎng)的最高層，實現(xiàn)網(wǎng)絡通信功能

傳輸層 位于資源子網(wǎng)的最低層，實現(xiàn)資源共享功能

圖-3 通信子網(wǎng)與資源子網(wǎng)

思考

例：為什么在 TCP 首部中有一個首部長度字段，而 UDP 的首部中就沒有這個字段？

答：這是TCP 與UDP 包的區(qū)別，TCP 包的首部字段可以更好的保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽堪踩?，而UDP 就不能保證，所以UDP 比TCP 快，不間斷但是不可靠，例如QQ 視頻就是使用UDP，經(jīng)常出現(xiàn)人不動，就是這個原因

TCP確認序列相關問題

圖4-TCP確認號

04擁塞控制與流量控制

網(wǎng)絡中存在太多的數(shù)據(jù)包，導致數(shù)據(jù)包被延遲和丟失，從而降低傳輸性能，這種情況稱為擁塞。網(wǎng)絡層和傳輸層共同承擔著處理擁塞的責任。

關于擁塞上一張腦圖

發(fā)生擁塞控制的原因：資源(帶寬、交換節(jié)點的緩存、處理機)的需求 > 可用資源。作用：擁塞控制就是為了防止過多的數(shù)據(jù)注入到網(wǎng)絡中，這樣可以使網(wǎng)絡中的路由器或者鏈路不至于過載。擁塞控制要做的都有一個前提：就是網(wǎng)絡能夠承受現(xiàn)有的網(wǎng)絡負荷。

對比流量控制：擁塞控制是一個全局的過程，涉及到所有的主機、路由器、以及降低網(wǎng)絡相關的所有因素。流量控制往往指點對點通信量的控制，是端對端的問題。流量控制只關心發(fā)送方和接收方點對點的發(fā)送量。它的任務是處理發(fā)送能力大于接受能力。

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