谢希仁教授详解计算机网络运输层原理：TCP/UDP全解析

本资源是一份由谢希仁制作的计算机网络原理课件，针对的是初学者，全面讲解了计算机网络的第五章——运输层。该章节分为多个小节，详细介绍了运输层的基本概念、协议及其工作原理。 1. **运输层协议概述**： 运输层是计算机网络体系结构中的关键层次，它为上层应用层提供端到端的通信服务。它位于网络层之下，负责将应用进程间的数据交互抽象成逻辑通信，确保数据的可靠传输。运输层仅存在于网络边缘的主机中，因为路由器主要处理网络层功能。 2. **进程之间的通信**： 在运输层，应用进程间的通信被定义为端到端通信。运输层通过复用和分用机制，允许不同应用进程使用各自的端口号，将数据包交给网络层进行传递。 3. **运输层协议：TCP与UDP**： - **用户数据报协议（UDP）**：UDP是一种无连接的、不可靠的传输协议，适合对实时性要求高的应用，如视频会议。其特点是简单快速，但不保证数据的有序到达。 - **传输控制协议（TCP）**：TCP是一种面向连接的、可靠的传输协议，通过确认、重传、流量控制和拥塞控制机制确保数据准确无误地送达。TCP连接的建立和释放过程复杂，包括三次握手和四次挥手。 4. **可靠传输实现**： TCP通过滑动窗口机制管理和控制数据发送，采用超时重传、选择确认SACK（Selective Acknowledgment）等技术来确保数据可靠传输。流量控制则利用滑动窗口避免接收方过载，同时兼顾传输效率。 5. **拥塞控制**： 拥塞控制是TCP的重要功能，通过检测网络拥塞情况，调整发送速率，防止数据包堆积。常见的拥塞控制方法有固定大小的滑动窗口、随机早期检测（RED）算法等。 6. **连接管理**： TCP连接的生命周期包括建立（三次握手）、数据传输（包括滑动窗口和确认机制）、以及释放（四次挥手），整个过程涉及到复杂的有限状态机设计。 这份课件不仅适用于教学，也适合作为复习资料，覆盖了运输层的核心概念和技术细节，对于初学者理解和掌握计算机网络原理具有很高的价值。