TCP的几点说明慕课视频播放-网络技术与应用-MOOC慕课视频教程-柠檬大学

TCP协议的一个重要功能就是实现差错控制

那么在学习具体传输网络的时候

曾经学习过在具体传输网络当中

也有差错控制和出错检验

包括在网际层里面也有对IP首部的出错检验

在TCP/IP体系结构当中

怎么样是对差错控制有个整体的设计呢

下面从两个方面进行分析

一个是TCP与IP两个协议间的分工

第二 TCP差错控制

与传输网络差错控制之间的关系

首先看一下TCP和IP的分工

前面知道 IP只提供尽力而为的数据传输服务

它的主要原因有这么几个方面

一个是路由器采用数据报交换方式

前面在第一讲当中曾经说过

面向终端的传输网络应该采用数据报交换方式

IP互连的是不同传输网络的不同终端

因此路由器采用的是数据报交换方式

正因为采用数据报交换方式

它可以通过无分类编址

还有为相同区域分配相同网络前缀的CIDR地址块

这样一些方法

使得在路由器当中通过比较少的路由项

就可以指明通向数亿计不同终端的传输路径

也是因为采用数据报交换方式

使得路由器有这样一些特点

IP分组在传输之前

每对终端间没有虚电路交换方式

这样的连接建立过程

每一个IP分组由路由器独立选择路由

独立选择传输路径

因此使得路由器不能通过差错控制机制

实现可靠的传输

因为路由器是独立选择传输路径

因此在接收端接收到的IP分组

可能会出现错序的现象

因为不同的传输路径它的传输时延可能不同

这是第一点

第二为了简化路由器IP分组的转发过程

现在互联网当中数以亿计的终端接入互联网

为了实现大量终端之间的数据传输

一些核心链路和核心路由器成为性能瓶颈

因为它要同时转发大量的IP分组

因为为了提高核心路由器的转发IP分组的能力

必须要简化路由器转发IP分组的处理过程

如果路由器对于IP分组当中的数据进行出错检验

在计算检验和的时候

还是很费时的

所以在路由器当中省去了对数据进行检错的差错检验

而只对IP首部进行差错检验

这是第二点

第三个路由器之间无法进行IP分组的差错控制

原因主要是刚才说的

一是路由器不对IP分组当中的数据进行检错

二是路由器必须尽量简化IP分组的转发过程

这是IP提供尽力而为的传输服务的主要原因

接下来看一下TCP功能的设定

我们把差错控制和拥塞控制都交给了TCP

也就是说TCP的任务还是很重的

为什么要设置这些功能由TCP完成

它的原因主要有这么几个方面

一是互联网当中的终端的处理能力越来越强

由终端来完成数据传输控制过程就成为可能

二是互联网联网的目的是实现终端之间的数据传输过程

也就是只有终端才能确定相互之间数据传输是否正确

能够确定相互的数据传输过程

三是解决网络拥塞的根本手段是限制终端进入网络的流量

进入网络的流量由终端控制的

也就是终端是控制数据传输过程的合适设备

所以把拥塞控制和差错控制都交给了TCP

因此TCP和IP是完美的组合

路由器采用数据报交换方式

通过无分类编址为同一个区域分配网络前缀相同的

CIDR地址块

这样一些手段

然后不对IP分组当中的数据进行检错

路由器之间不实现差错控制这样一些功能

使得IP能够实现互联网当中数以亿计终端之间

IP分组的传输过程

而TCP的功能只在两个终端之间实现数据传输控制过程

与终端间传输路径经过的互连设备无关

所以TCP是基于终端实现差错控制

流量控制和拥塞控制

因此TCP可以提供终端进程之间的

按序可靠的数据传输服务

由此由IP和TCP两个协议组合起来完成数以亿计的

的终端之间的互相可靠按序的数据传输

这是IP和TCP之间的分工

接下来看一下TCP差错控制和传输网络差错控制

之间的关系

首先链路层担负起检错的重责

在前面学习的以太网当中

它的MAC帧当中有检错码

无线局域网的MAC帧当中也有检错码

PPP帧当中也有检错码

也就是在传输网络当中

尽量把网络当中传输过程当中的出错检测出来

而且检错码计算的方法通常是具有较强检错功能的

循环冗余检验CRC方法计算

在传输网络当中

发现的错误后及时把报文丢弃

如果这些错误放到传输层检测的话

那么既浪费时间还浪费链路的带宽

这是第一个链路层担负检错的重责

传输网络的差错控制并不能取代

传输层的差错控制功能

为什么呢

原因有这么几个方面

一个链路层传输的帧携带的检错码并不能检测所有的错误

需要多种检错机制协同工作

第二个传输网络的差错控制机制

无法处理路由器因为拥塞而丢弃IP分组

第三每一个IP分组独立选择传输路径

因此使得IP分组端到端传输时延变化很大

个别的IP分组因为传输时延太大被接收端拒绝接收

这种错误也是在传输网络中无法检测出来的

第四个是接收端的缓冲区大小决定了

接收窗口的大小

IP分组不能按序到达的特性使得部分IP分组

因为不在接收窗口范围之内

被接收端拒绝接收

这种错误也是传输网络无法检测出来的

互联网的目的是实现终端之间的数据传输过程

因此只有终端之间才能相互确认数据传输过程

但是是不是每一个传输网络必须要实现差错控制呢

应该合理设置传输网络的差错控制机制

我们来看一下例子

比如从终端A到终端B传输一个数据

比如要经历三个传输网络

网络1 网络2 网络3

如果这三个传输网络都进行差错控制的话

它传输过程应该是这样的

数据从传输网络1传过以后

路由器对这个数据进行确认应答

就是数据差错控制

然后传输网络2也要进行差错控制

同样传输网络3也进行差错控制

这是数据的传输过程

终端B对终端A还要有个确认应答

确认应答也要经过这三个传输网络

对于这个确认应答也有一个差错控制过程

因此终端A到终端B一次数据传输过程

就引发了这样一个复杂的信息交换过程

所以是不是所有的传输网络要进行差错控制

还要进行合理的分配

如果传输网络的可靠性比较好

两个结点之间帧传输出错的概率很小的话

可以不实施差错控制

比如前面学习过的以太网

如果传输网络可靠性比较差

两个结点之间链路层帧传输出错的概率不是很小

需要由传输网络本身的差错控制机制

及时完成这个传输网络对应的链路层帧的出错重传过程

那么就实施差错控制

比如前面学习过的无线局域网

总体来说

TCP/IP体系结构当中的差错控制还是由

具体传输网络和传输层协调共同完成

最终还是要传输层实现差错控制

网络技术与应用课程列表：

先导语

-课程先导语

--先导语

第1讲概论

-1.1 网络内涵

--网络内涵

-1.2 互联网发展过程

--互联网发展过程

-1.2 互联网发展过程--作业

-1.3 交换方式

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-1.3 交换方式--作业

-1.4 计算机网络体系结构和协议

-1.4 计算机网络体系结构和协议--作业

-第一讲内容的启示

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-例题分析

--例题分析

-测验--作业

第2讲数据通信基础

-本讲内容简介

--2.0 数据通信基础

-2.1 数据传输系统

--2.1 数据传输系统

-2.1 数据传输系统--作业

-2.2 信号

--2.2 信号

-2.2 信号--作业

-2.3 编码和调制

--2.3-1 编码

--2.3-2 调制

-2.3 编码和调制--作业

-2.4 差错控制

--2.4-1 差错控制—检错码

--2.4-2 差错控制—确认和重传

-2.4 差错控制--作业

-2.5 传输媒体

--2.5 传输媒体

-2.5 传输媒体--作业

-2.6 Packet Tracer6.2使用说明

--2.6 Packet Tracer6.2使用说明

-第二讲内容的启示

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-例题分析

--例题分析

-测验--作业

第3讲以太网

-以太网发展过程与内容简介

--3.1 以太网发展过程和本讲内容简介

-以太网发展过程与内容简介--作业

-3.1 总线形以太网

-3.1 总线形以太网--作业

-3.2 网桥与冲突域分割

--3.2-1 网桥与冲突域分割

--3.2-2 网桥工作过程演示

-3.2 网桥与冲突域分割--作业

-3.3 交换式以太网与VLAN

--3.3-1 VLAN与广播域分割

--3.3-2 单交换机VLAN划分过程

--3.3-3 跨交换机VLAN划分

--3.3-4 跨交换机VLAN划分配置过程演示

-3.3 交换式以太网与VLAN--作业

-3.4 以太网标准

--3.4 以太网标准

-3.4 以太网标准--作业

-第三讲内容的启示

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-例题分析

--例题分析

-案例设计

--案例设计

-测验--作业

第4讲无线局域网

-本讲内容简介

--无线局域网

-4.1 无线局域网概述

--4.1-1 无线数据传输

--4.1-2 无线局域网体系结构

-4.1 无线局域网概述--作业

-4.2 无线局域网应用方式

--4.2 无线局域网组网方式

-4.2 无线局域网应用方式--作业

-4.3 无线局域网MAC层

--4.3-1 无线局域网的MAC帧

--4.3-2 DCF和CSMA/CA

-4.3 无线局域网MAC层--作业

-4.4 终端接入无线局域网过程

--4.4 终端接入无线局域网过程

-4.4 终端接入无线局域网过程--作业

-4.5 无线局域网设计和分析

--4.5-1 无线局域网设计

--4.5-2 无线局域网设计演示实验

-第四讲内容的启示

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-例题分析

--例题分析

-测验--作业

第5讲 IP和网络互连

-本讲内容简介

-- IP与网络互连

-5.1 网络互连机制

--5.1 网络互连机制

-5.1 网络互连机制--作业

-5.2 网际协议

--5.2-1 IP-分类编址

--5.2-2 IP-无分类编址

--5.2-3 IP-分组格式

-5.2 网际协议--作业

-5.3 IP分组传输过程

--5.3 IP分组传输过程

-5.3 IP分组传输过程--作业

-5.4 路由表建立过程

--5.4-1 人工配置静态路由项

--5.4-2 路由协议与动态路由项

-5.4 路由表建立过程--作业

-5.5 IP over以太网

--5.5 IP Over以太网

-5.5 IP over以太网--作业

-5.6 三层交换机与VLAN间通信过程

--5.6-1 多端口路由器实现VLAN间通信过程

--5.6-2单臂路由器实现VLAN间通信过程

--5.6-3 三层交换机实现Vlan间通信过程

--5.6-4 三层交换机实现VLAN间通信过程演示实验

--5.6-5 互联设备之间的区别

-5.7 Internet控制报文协议

--5.7 Internet控制报文协议

-5.7 Internet控制报文协议--作业

-第五讲内容启示

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-案例设计

-例题分析

-测验--作业

第6讲 Internet接入技术

-本讲内容简介

--本讲内容简介

-6.1 Internet接入控制机制

--6.1 Internet接入控制机制

-6.1 Internet接入控制机制--作业

-6.2 以太网和ADSL接入技术

--6.2-1 通过以太网接入Internet过程

--6.2-2 通过ADSL接入Internet过程

-6.2 以太网和ADSL接入技术--作业

-6.3 家庭局域网接入方式与无线路由器

--6.3-1 家庭局域网接入方式

--6.3-2 家庭无线路由器的配置

-6.3 家庭局域网接入方式与无线路由器--作业

-6.4 接入综合演示实验

--6.4 接入综合演示实验

-6.4 接入综合演示实验--作业

-第六讲内容的启示

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-例题分析

--第六讲例题分析

-测验--作业

第7讲传输层

-本讲内容简介

--传输层

-7.1 传输层服务特性

--传输层服务特性

-7.1 传输层服务特性--作业

-7.2 端口号

--端口号

-7.3 用户数据报协议UDP

--用户数据报协议UDP

-7.3 用户数据报协议UDP--作业

-7.4 传输控制协议TCP

-7.4 传输控制协议TCP--作业

-第七讲内容启示

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-例题分析

--例题分析

-测验--作业

第8讲应用层

-本讲内容简介

-- 应用层

-8.1 应用结构

--应用结构

-8.1 应用结构--作业

-8.2 域名解析

--8.2-1 域名结构与资源记录

--8.2-2 域名解析过程

--8.2-3 DNS演示实验

-8.2 域名解析--作业

-8.3 动态主机配置协议

--8.3-1 动态主机配置协议

--8.3-2 DHCP无中继演示实验

--8.3-3 DHCP中继演示实验

-8.3 动态主机配置协议--作业

-8.4 万维网

-- 万维网

-8.4 万维网--作业

-8.5 电子邮件

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-8.6 文件传输协议

--html

-例题分析

--例题分析

-案例设计

--CH8 案例设计

-应用层启示

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-测验--作业

第9讲网络安全

-本讲内容简介

-9.1 网络安全概述

-9.1 网络安全概述--作业

-9.2 网络安全基础

--9.2-1 数据加密

--9.2-2 报文摘要和数字签名

-9.2 网络安全基础--作业

-9.3 病毒检测与防御技术

--9.3 病毒检测与防御技术

-9.3 病毒检测与防御技术--作业

-9.4 以太网安全技术

--9.4-1 以太网安全技术

--9.4-2 防DHCP欺骗演示实验

-9.4 以太网安全技术--作业

-9.5 无线局域网安全技术

--9.5 无线局域网安全技术

--9.5-2 无线局域网安全演示实验

-9.5 无线局域网安全技术--作业

-9.6 防火墙

--9.6-1 无状态分组过滤器

--9.6-2 有状态分组过滤器

-9.6 防火墙--作业

-9.7 安全协议

--9.7 安全协议

-9.7 安全协议--作业

-例题分析

--例题分析

-防火墙演示实验

-- 防火墙演示实验

-案例设计

--案例设计

-网络安全的启示

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-测验--作业

附录

-附录1：综合应用分析

--综合应用分析

-附录2：Cisco实际设备网络构建与配置

--Cisco实际设备网络构建与配置

期末考试

-期末考试--考试试题

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