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 作者：Json（连接教育高级讲师）

首发于：⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠UNSW学习知识库（UNSW Study Wiki） 

创作时间：2025年3月15日

（Lab的解析在文末）

运输层核心功能：提供逻辑通信

• 定义：在不同主机上运行的应用进程之间，建立逻辑通信通道。

• 意义：屏蔽底层网络细节（如物理链路、网络拓扑），让应用程序感知到直接通信，无需关注数据实际传输路径。

运输层协议在端系统的操作

1. 发送方（Sender）

   1. 分段处理：将应用层消息拆分为更小的 “段”（Segments）。

   2. 交付网络层：将分段后的数据传递给网络层，由网络层负责路由转发。

2. 接收方（Receiver）

   1. 重组消息：将接收到的分段重新组合，恢复为完整的应用层消息。

   2. 交付应用层：将重组后的消息传递给应用层，供上层应用使用。

互联网中的两大运输层协议

1. TCP（传输控制协议）

   1. 特点：面向连接、可靠传输，确保数据无差错、按序到达，支持流量控制与拥塞控制。

   2. 适用场景：网页浏览、文件传输、电子邮件等对可靠性要求高的应用。

2. UDP（用户数据报协议）

   1. 特点：无连接、不可靠传输，开销小、传输速度快，不保证数据交付。

   2. 适用场景：视频直播、实时游戏、语音通话等对实时性要求高，容忍少量丢包的应用。

逻辑端到端传输示意图解析

• 图中展示了不同网络环境（家庭网络、企业网络、ISP 网络）中，运输层如何在应用层与网络层之间建立逻辑连接。

• 红色箭头标注的 “logical end-end transport” 强调运输层逻辑通信的端到端特性，无论中间经过多少网络节点，均保障应用进程间的通信逻辑。

多路复用（发送端）

概念：发送端处理多个套接字数据，添加传输层头部，以便接收端正确分配数据。

• 数据流来自多个进程（P3 进程等），每个进程通过不同套接字发送数据。

• 传输层接收数据，为每个数据段添加包含**源端口号**和**目的端口号**的传输层头部。

• 数据段传递至网络层进一步传输。

解复用（接收端）

概念：接收端通过传输层头部端口号识别目标进程，将数据传递至对应套接字。

• 传输层接收网络数据包后，查看传输层头部的端口号信息。

• 根据端口号，将数据段分配到对应的进程（如 P1、P2、P4）。

• 实现多个进程共享主机传输层资源，避免数据混淆。

Lab

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