计算机网络第8版-运输层详解

"该资源是谢希仁编著的《计算机网络》第8版的第5章，主题为运输层，涵盖了运输层协议的基本概念、用户数据报协议UDP、传输控制协议TCP、可靠传输原理、TCP报文段首部、流量控制、拥塞控制以及运输连接管理等内容。" 在计算机网络的七层模型中，运输层位于网络层之上，应用层之下，是网络通信的核心部分，负责提供应用进程间的逻辑通信。这一层的主要任务是确保数据的正确传输，同时向应用层隐藏网络底层的复杂性，提供一种看似端到端的逻辑连接。运输层有两种主要的协议：用户数据报协议UDP和传输控制协议TCP。 1. **用户数据报协议UDP**：UDP是一种无连接的服务，它不保证数据的顺序、可靠性或重传，因此适用于对实时性要求高但对数据完整性要求相对较低的应用，如DNS域名解析、流媒体和在线游戏。 2. **传输控制协议TCP**：TCP则提供了一种面向连接、可靠的传输服务，通过序列号和确认机制确保数据的有序和无丢失传输。TCP报文段的首部包含用于实现可靠传输的关键字段，如源和目的端口号、序列号、确认号、标志位等。 3. **可靠传输的工作原理**：TCP通过滑动窗口机制、三次握手和四次挥手来实现可靠传输。滑动窗口用于流量控制，防止发送方过快发送导致接收方处理不过来；三次握手确保双方建立连接后才开始数据传输，四次挥手则用于释放连接。 4. **TCP的流量控制**：使用滑动窗口机制限制发送方的发送速率，确保接收方有足够的时间处理接收到的数据，避免拥塞。 5. **TCP的拥塞控制**：当网络出现拥塞时，TCP会通过慢启动、拥塞避免、快速重传和快速恢复算法调整发送窗口大小，以减少拥塞的发生。 6. **TCP的运输连接管理**：包括连接建立（三次握手）、数据传输和连接释放（四次挥手）阶段，确保连接的建立和终止都是安全可靠的。 运输层的端口号是区分同一主机上不同应用进程的关键，它分为熟知端口（0-1023）、注册端口（1024-49151）和动态/私有端口（49152-65535）。这些端口号使得多个应用可以同时在一台主机上运行并进行通信。 运输层是网络通信的关键层次，它通过TCP和UDP提供了不同特性的服务，以满足不同应用场景的需求，同时通过其功能实现了数据的高效、可靠传输。