运输层协议：逻辑通信与服务模型详解

第3章：计算机网络运输层深入解析 在计算机网络的第3章中，主要讨论了运输层在数据通信过程中的核心作用。运输层位于网络模型的上层，其主要职责是为运行在不同主机上的应用程序提供逻辑通信服务。这一层的主要特点是它的协议设计在端系统内实现，而非路由器，如TCP/IP协议栈中的TCP（Transmission Control Protocol）和UDP（User Datagram Protocol）。 3.1 概述和运输层服务 - 运输层协议确保应用程序之间的通信，通过将应用报文划分为报文段并添加运输层首部，形成运输层报文段。发送端的运输层负责将这些报文段传递给网络层，转化为数据报后发送出去。 - 网络层仅关注网络层字段，不处理报文段的具体内容，如可靠性、顺序性和完整性等。运输层协议如TCP能提供可靠的交付服务，即使在网络层不可靠的情况下，也保证数据的正确传输。例如，TCP通过重传机制来处理丢失的报文段，而UDP则提供简单的、无连接的传输服务，适合对实时性要求不高的应用。 3.1.1 运输层与网络层的关系 - 运输层协议依赖于网络层提供的基础服务，但可以提供额外的服务保障，如时延和带宽控制。如果网络层无法满足这些需求，运输层的服务也会受限。 - 虽然网络层本身不提供数据的机密性保护，但运输层可以通过加密技术来增强应用程序报文的安全性。 3.1.2 因特网运输层概述 - 在因特网上，IP作为网络层协议，提供了尽力而为的交付服务，即不可靠服务，不保证报文的到达、顺序和完整性。这为运输层提供了挑战，需要协议如TCP和UDP来适应不同的应用场景。 - TCP负责面向连接的、可靠的数据传输，适合需要保证数据完整性和顺序的应用，如文件传输和网页浏览。UDP则适用于实时应用，如视频流和语音通信，因为它提供更快的响应时间和更低的延迟，但不保证数据的可靠到达。 总结来说，计算机网络的第3章详细阐述了运输层如何在复杂的网络环境中协调应用程序间的通信，以及如何与网络层协作以提供所需的性能和服务特性。理解运输层协议对于设计高效、安全的网络应用程序至关重要。