TCP、UDP详解
Yoga
2013-10-6 15:40:55
最新回复：2016-12-30 07:08:09
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1、传输层存在的必要性
由于网络层的分组传输是不可靠的，无法了解数据到达终点的时间，无法了解数据未达终点的状态。因此有必要增强网络层提供服务的服务质量。
2、引入传输层的原因
面向连接的传输服务与面向连接的网络服务类似，都分为建立连接、数据传输、释放连接三个阶段；编址、寻址、流控制也是类似的。无连接的传输服务与无连接的
网络服务也非常类似。一个很显然的问题：既然传输层的服务与网络层的服务如此相似，那么为什么我们还要两个独立的层呢？
原因在于：传输层的代码完全运行在用户的机器上，但是网络层主要运行在由承运商控制的路由器上。试想以下几种情况？
① 网络层提供的服务不够用；
② 频繁的丢失分组；
③ 路由器时常崩溃。
用户在网络层上并没有真正的控制权，所以他们不可能用最好的路由器或者在数据链路层上用更好的错误处理机制来解决服务太差的问题。唯一的可能是在网络层之上的另一层中提高服务质量。这就是传输层存在的必要性。
传输层的重要性：不仅仅是另外一层，它是整个协议层次的核心所在。如果没有传输层，那么分层协议的整个概念将变得没有意义。
传输层的任务：在源机器和目标机器之间提供可靠的、性价比合理的数据传输服务，并且与当前使用的物理网络完全独立。
3、传输层的功能
数据传送，不关心数据含义，进程间通信。
弥补高层（上3层）要求与网络层（基于下3层）数据传送服务质量间的差异（差错率、差错恢复能力、吞吐率、延时、费用等），对高层屏蔽网络层的服务的差异，提供稳定和一致的界面。
4、传输层协议与网络层协议的主要区别
网络层（IP层）提供点到点的连接即提供主机之间的逻辑通信，传输层提供端到端的连接——提供进程之间的逻辑通信。
5、传输层的用途
传输层将数据分段，并进行必要的控制，以便将这些片段重组成各种通信流。在此过程中，传输层主要负责：
① 跟踪源主机和目的主机上应用程序间的每次通信；
② 将数据分段，并管理每个片段；
③ 将分段数据重组为应用程序数据流；
④ 标识不同的应用程序。
6、端口号的概念
运行在计算机中的进程是用进程标识符来标志的。运行在应用层的各种应用进程却不应当让计算机操作系统指派它的进程标识符。这是因为在因特网上
使用的计算机的操作系统种类很多，而不同的操作系统又使用不同格式的进程标识符。为了使运行不同操作系统的计算机的应用进程能够互相通信，就必须用统一的
方法对TCP/IP体系的应用进程进行标志。
解决这个问题的方法就是在运输层使用协议端口号(protocol port
number)，或通常简称为端口(port)。
虽然通信的终点是应用进程，但我们可以把端口想象是通信的终点，因为我们只要把要传送的报文交到目的主机的某一个合适的目的端口，剩下的工作（即最后交付目的进程）就由 TCP来完成。
7、传输层的主要协议
TCP/
IP传输层的两个主要协议都是因特网的重要标准，传输控制协议TCP（Transmission Control Protocol）[RFC
768]、用户数据报协议UDP（User Datagram Protocol）[RFC 793]。
传输层的数据流要在网络端点之间建立逻辑连接。如果使用UDP，传输层的首要任务是将数据从源设备传输到目的设备。如果使用TCP，传输层主要通过滑动窗口来提供端到端控制，以及利用确认序列号和确认信息提供可靠性。传输层定义主机应用程序之间端到端的连接。
8、TCP&UDP的比较
TCP（Transmission Control
Protocol）可靠的、面向连接的协议（eg:打电话）、传输效率低全双工通信（发送缓存&接收缓存）、面向字节流。使用TCP的应用：Web浏览器；电子邮件、文件传输程序。
UDP（User Datagram
Protocol）不可靠的、无连接的服务，传输效率高（发送前时延小），一对一、一对多、多对一、多对多、面向报文，尽最大努力服务，无拥塞控制。使用UDP的应用：域名系统 (DNS)；视频流；IP语音(VoIP)。
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