传输层详解：TCP与UDP协议，多路复用与可靠连接

第六单元-传输层1深入探讨了计算机网络中传输层的关键概念和功能，这是通信体系结构中的重要环节。传输层主要负责在不稳定的网络层之上提供可靠的数据传输服务，确保应用程序之间的数据交换。这一单元具体涵盖了以下几个关键知识点： 1. **概述**：传输层是端到端或进程到进程的通信层次，它为两个进程间的通信建立了一条可靠的逻辑链路，提供数据流传输，以及流控制和拥塞控制功能。 2. **TCP/UDP协议**：传输层主要由TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）两种协议构成。TCP提供了面向连接的、可靠的字节流服务，适用于需要高可靠性应用；而UDP则提供无连接的、尽力而为的服务，适合对延迟敏感或者低带宽要求的应用场景。 3. **报文格式与交互**： - TCP报文包括源和目的端口号、序列号、确认号等字段，通过三次握手建立连接（发送SYN，等待ACK确认，再次发送ACK）和四次握手释放连接（FIN，ACK，FIN，ACK）来管理连接状态。 - UDP报文较简单，没有TCP的连接管理和确认机制。 4. **多路复用与解多路复用**：传输层通过将接收到的数据分片交给正确的上层应用进程实现多路复用，接收方则需要将数据重新组装成原始数据段。 5. **端口号**：端口号是传输层用于标识进程的唯一标识符，知名端口范围为0-1023，而大于1023的端口通常用于动态分配给应用程序。 6. **TCP状态机与控制机制**：如TCP滑动窗口、快速重传、延迟确认、选择性确认等，这些都是为了提高数据传输效率和可靠性。 7. **拥塞控制与问题解决**：包括长肥管道（数据包在网络中滞留）、死锁现象和傻瓜窗口症候等问题，这些都与网络拥塞和流量管理密切相关。TCP使用定时器和自适应算法进行拥塞控制。 8. **TCP定时器**：TCP维护多个定时器，如重传定时器、维持时间定时器等，以确保网络通信的稳定性和效率。 通过学习这一单元，理解了传输层如何在复杂的网络环境中保障数据的可靠传输，对于深入理解和设计网络通信系统至关重要。