13传输层1

传输层是计算机网络协议栈中的一个重要层次，主要负责在源主机和目的主机之间提供可靠的数据传输服务。在这一层，TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）是最常见的两个协议。TCP 提供面向连接、可靠的传输服务，而 UDP 则是无连接、不可靠的传输服务。 TCP 主要应用于需要保证数据完整性和顺序的场景，如网页浏览、文件传输和电子邮件等。它通过使用序列号和确认号来确保数据的正确传输，同时实施流量控制和拥塞避免机制，以防止网络拥堵。当数据在传输过程中发生丢失，TCP 会通过重传机制来恢复丢失的数据包，确保数据的完整性。此外，TCP 还利用滑动窗口机制动态调整发送速率，适应网络状况。 UDP 则适用于对实时性要求高但对数据完整性要求较低的应用，比如DNS解析、在线游戏、VoIP（Voice over IP）通话和视频流等。UDP 不提供连接建立、数据确认和重传等服务，因此它的传输速度相对较快，但可能会丢失数据或数据乱序。 端口在传输层中扮演着关键角色，它们是区分不同服务的标识符。一台服务器可能同时运行多个服务，如HTTP、SMTP和FTP等。每个服务都绑定到特定的端口号，使得数据包能够根据目标端口找到对应的服务进程。常用命令如`netstat`可以用来查看系统中正在监听的端口以及已建立的连接。 网络层的IP协议处理数据包的路由，但在传输层，TCP会先将数据放入缓存区，然后进行分段。分片的大小由应用决定，TCP控制这个过程，通过序列号对分段进行编号，以便在网络层重组。IP头部的标识、标志和片偏移字段用于重组分段。 TCP 实现可靠传输的关键技术包括停止等待协议、滑动窗口协议和SACK（选择确认）技术。停止等待协议简单但效率低，每次只能发送一个数据包并等待确认。滑动窗口协议允许发送方连续发送多个数据包，同时根据接收方的反馈动态调整发送窗口大小。SACK 是一种优化策略，当中间数据包丢失时，只重新发送丢失的包，而不是后续所有包，提高传输效率。 超时往返时间（Round-Trip Time, RTT）是TCP中的重要概念，它表示从发送数据到接收到确认的时间间隔。TCP 使用RTT估计数据包在网络中传输所需的时间，用于判断数据包是否丢失和设置重传定时器。 传输层通过TCP和UDP提供了两种不同的数据传输模式，满足不同应用的需求，并通过一系列机制保证数据的可靠传输和高效利用网络资源。