网络体系结构协议设计浅析(3)

址不是X，若距离大于d+1，则将该项下一跳地址改为X，距离改为d+1；否则不做修改。

RIP协议最大的优点就是实现简单，代价小；但它能使用的最大距离为15，因此限制了网络规模；当网络出现故障时，需要经过较长时间才能将此信息传到所有路由器，即好消息传得快，坏消息传的慢；跳数并不能完全反映路由代价。

2、应用举例：从丽江至大理旅游，只能通过汽车前往，根据车站剩余票量查找到该大理最少转车次数（从路由表中找到到达该网络的最少跳数），以及要实现最少转车次数接下来应在哪一个地点换乘车辆（下一跳路由器地址）。依次类推，直到到达目的地（途径每个路由器都要查表，根据表项选择下一跳路由器地址）。

三、传输层协议

传输层是协议层次结构的核心，主要任务是为应用进程之间提供端到端的逻辑通信，同时还要对收到的报文进行差错检测。

（一）TCP协议 1、TCP报文格式：

TCP报文首部固定长度为20字节，各字段作用：

(1) 端口：用来标识不同应用进程。传输层的复用和分用功能都要依赖端口。 (2) 序号：TCP 连接中传送的数据流中的每一个字节都编上一个序号。序号字段的值则指的是本报文段所发送的数据的第一个字节的序号。序号用于保证按需递交。

(3) 确认号：是期望收到对方的下一个报文段的数据的第一个字节的序号，这是一种捎带确认机制，因此实现了可靠传输。

(4) 窗口：在确定自己的接收窗口大小后，通过窗口通知对方以确定对方的发送窗口的上限，从而完成流量控制。

(5) 数据偏移：指明了TCP首部包含多少个32位。 (6) 选项：告知对方最大报文段长度。

(7) URG：当 URG ? 1 时，表明紧急指针字段有效，有紧急数据须优先传送。 (8) 紧急指针：指出在本报文段中紧急数据的最后一个字节的序号（紧急数据首字节位于报文段开始）。

(9) ACK：只有当 ACK ? 1 时确认号字段才有效；当 ACK ? 0 时，确认号无效。

(10) PSH：接收 TCP 收到PSH=1的报文段，就优先将其上传至应用层进程，而不再等到整个缓存都填满后再交付。它和URG分别对应发送方和接收方。

(11) RST：当RST?1时，表明 TCP 连接中出错，须释放连接后重新连接。 (12) SYN：SYN=1表示这是一个连接请求或连接接受报文。

(13) FIN：FIN ? 1表明此报文段的发送端的数据已发送完毕，并要求释放传输连接。

(14) 检验和：提供TCP首部的差错检验，计算时加上伪首部确保可靠。 2、传输连接管理--三次握手：

(1) 客户端A端口首先发送一个请求连接的TCP报文段到服务器端口B，报文首部SYN标志位臵1， 首部中的同步比特 SYN 应臵为 1， 并选择序号 x，表明传送数据时的第一个数据字节的序号是 x。

(2) B若空闲，则发送确认连接的TCP报文段到A，在确认报文段中应将 SYN 臵为 1，其确认号应为 x ? 1，同时也为自己选择序号 y。

(3) A 收到此报文段后，向 B 给出确认，其确认号应为 y ? 1，双方连接建立。

3、传输连接释放--四次释放：

(1) 当A数据发送完毕后就可以像B发送终止连接的TCP报文段，首部FIN标志位臵1，并选择序号 x；

(2) B对A的请求给出确认ACK, SEQ = y, ACK= x ? 1 ，但仍可向A发送数据，A只回复确认报文；

(3) B的数据也发送完了，给A发送断开连接的请求报文，同样首部标志位FIN臵1， ACK, SEQ = y, ACK = x + 1；

(4) A给出确认后，ACK, SEQ = x + 1, ACK = y ? 1，双方释放链接。 4、应用举例：

（1）三次握手：A单位外派人员到B单位进行调研，A单位首先向B单位发函商榷具体信息，其中包括到达B单位时间、调研时间和住宿等细节。B单位回复已妥善安排好具体事宜，请于某日到达即可。A单位回复，收到回函，于指定日期派人员前往。

（2）四次释放：A单位拟调动B单位一名干部至本单位，向B单位发该同志商调函。B单位同意该同志调动，但目前该同志仍处于重大任务保障阶段，不能调离岗位。任务保障完成，B单位向A单位发函，允许该同志调动。A单位收到回函，完成该同志调动。

（二）UDP协议： 1、UDP数据包格式： UDP数据包首

部固定8字节，各字段作用：

（1）源端口：表示源主机上运行的进程使用的端口号。

（2）目的端口：表示在目的主机上运行进程使用的端口号。 （3）长度：说明用户数据包的总长度，包括首部和数据。 （4）校验和：用来校验整个数据报（首部和数据）是否出现差错。 2、基本特点：用户数据报在发送前不需要建立连接，发送数据结束时也不需要释放连接，减少开销和发送数据前的时延。没有拥塞控制和流量控制，不保证数据的可靠交付，主机不需要维持具有许多参数的、复杂的连接状态表。首部只有8字节的开销，较为节省空间。没有拥塞控制，因此当网络出现拥塞的时候不会出现发送速率降低。

3、应用举例：在日常生活中许多行为都类似于UDP协议工作方式，需要就发，只“呼”不需“应”。比如商场定期向会员寄发商场活动产品目录，银行定期向信用卡用户寄发对账单等，发送方只管发送，不确保收付。还比如信用卡消费，只要持有信用卡并且信用卡上有用户签名时，无论持卡人是不是开户人，都可以使用信用卡消费。