武汉大学谢希仁教授详解：运输层协议TCP/IP与应用需求

本资源是一份关于计算机网络课程的武汉大学课件，由著名讲师谢希仁教授编写，主要讲解计算机网络体系结构中的运输层。运输层是网络体系结构中的关键层次，它负责在应用层和网络层之间提供服务，确保数据的可靠传输。 7.2.1.1 运输层的两个主要协议 运输层是TCP/IP协议栈中的重要部分，主要包括用户数据报协议（UDP）和传输控制协议（TCP）。UDP是一种无连接的、不可靠的协议，适合于对实时性要求高、不需确保数据完整性的应用，例如文件传输、P2P文件共享和流媒体通信等。它的特点是速度快但不保证数据按序到达，也不进行错误检测和重传。 另一方面，TCP是一种面向连接、可靠的协议，适用于需要数据完整性和顺序性的应用，如电子邮件、文件传输、远程登录（TELNET）和Web浏览（HTTP）。TCP通过三次握手建立连接，提供确认机制、流量控制和错误校验等服务，确保数据准确无误地送达。 应用层的需求对运输层提出了明确的要求，包括但不限于： 1. 可靠数据传输：对于金融交易等关键应用，数据完整性至关重要，任何丢失或错误都可能导致重大问题。TCP协议通过其复杂的设计提供了这种可靠性。 2. 带宽和吞吐量：应用程序需要运输层保证一定的传输速率，以满足其性能需求。 3. 定时：实时应用如视频会议依赖于数据包的准时到达。 4. 安全性：随着网络环境的发展，应用层对数据隐私和安全的需求也在增加，这促使了加密协议和安全套接字层（SSL/TLS）的发展。 应用层与运输层通过应用层协议进行交互，例如DNS（域名系统）用于名字转换，TFTP（简单文件传输协议）和FTP（文件传输协议）用于文件传输，SMTP用于电子邮件，而SNMP（简单网络管理协议）则用于网络管理。 总结来说，运输层协议的选择取决于应用的具体需求，其中TCP和UDP各自适应不同的场景，共同构建了网络通信的基础框架。理解这些核心概念和技术对于深入学习计算机网络至关重要。