计算机网络自顶向下-运输层_运输层和应用层之间的是码农和网络工程师的结合点。-优快云博客

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本文详细介绍了运输层在网络通信中的作用，包括TCP和UDP协议的区别，多路复用与多路分解原理，UDP的无连接特性及其优点，以及TCP的可靠数据传输机制，包括连接建立、拥塞控制和连接管理。重点讲解了TCP的三次握手、窗口机制和超时重传策略。

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一、概述

1.运输层位于应用层和网络层之间，是分层的网络体系结构重要部分为运行在不同主机上应用进程提供直接的通信服务。运输层协议是运行在端系统中。运输层将从发送应用程序进程接收到的报文转换成运输层分组。该分组被称为报文段。报文段生成方法是将应用报文分成多个小块，为每一块加上运输层首部以生成运输层报文段。然后发送给网络层封装成网络层数据报发送到目的地。

2.运输层协议：TCP和UDP。

3.运输层和网络层关系：网络层提供了主机之间的逻辑通信，而运输层为运行在不同主机上应用进程提供逻辑通信。运输层协议将来自应用程序的报文移动到网络边缘（网络层）。

4.IP：网络层有一个协议叫IP（网际协议），IP为主机之间通信提供了逻辑通信。IP协议是不可靠服务，因为它不保证报文段按序交付、完整性。每一台主机都有一个IP地址。

5.UDP和TCP：他们俩最基本的责任是将两个端系统间IP交付服务扩展为运行在端系统上两个进程之间的交付服务。将主机交付扩展到进程间交付被称为运输层的多路复用与多路分解。进程到进程的数据交付和差错检查是两种最低限度的运输层服务，也是UDP唯一可以提供的服务。UDP套接字由目的IP地址和目的端口号标识。TCP由源端口和源IP以及目的端口和目的IP标识。
UDP常见应用：远程文件服务器、流式多媒体、网络电话、网络管理、DNS
TCP常见应用：电子邮件、远程终端、web、文件传输。

二、多路复用与多路分解

多路复用：在源主机从不同套接字中收集数据块，并为每个数据块封装上首部信息从而生成报文段，然后将报文段传递到网络层的工作称为多路复用。

多路分解：将运输层报文中的数据交付到正确的套接字的工作称为多路分解。

运输层多路复用要求：1.套接字有唯一标识符。2.每个报文段有特殊字段来指示该报文段所要交付到的套接字（端口号）。

分解服务原理：在主机上的每个套接字能够分配一个端口号，当报文段到达主机时，运输层检测报文段中的目的端口号，并将其定向到对应的套接字。然后报文段中的数据通过套接字进入其所连接的进程。

端口：目的端口用来请求标识接收进程，源端口用来响应标识接收进程

1.无连接的多路复用和多路分解原理：主机A有一个进程具有UDP端口19157，它发送一个应用程序数据块给位于主机B的一个进程，该进程具有UDP端口46213，A的运输层创建一个运输层报文段，其中包括应用程序数据段、源端口号（19157）目的端口号（46123）和另外两个值。然后运输层将得到的报文段传递到网络层，网络层将报文封装到一个IP数据报中，并尽力将报文交付给接收主机B。B运输层就检查该报文段中的目的端口号（46123）并将报文交付给端口46123所标识的套接字。

2.WEB服务器与TCP：高性能的web服务器通常只有一个进程，但是为每个新的客户连接创建一个具有新套接字的新线程。如果web服务器此时使用非持续性HTTP，那么每次请求/响应都会打开/关闭一个连接，这会非常影响服务器的性能，所以此时选择持续性的HTTP。