运输层
作业的参考答案
《计算机网络技术》课程作业参考答案第五章运输层5.1 试说明运输层在协议栈中的地位和作用。
运输层的通信和网络层的通信有什么重要的区别？为什么运输层是必不可少的？答案：（1）运输层是ＯＳＩ七层模型中最重要最关键的一层，是唯一负责总体数据传输和控制的一层。
运输层要达到两个主要目的：第一提供可靠的端到端的通信；第二，向会话层提供独立于网络的运输服务。
在讨论为实现这两个目标所应具有的功能之前，先考察一下运输层所处的地位。
首先，运输层之上的会话层、表示层及应用层均不包含任何数据传输的功能，而网络层又不一定需要保证发送站的数据可靠地送至目的站；其次，会话层不必考虑实际网络的结构、属性、连接方式等实现的细节。
根据运输层在七层模型中的目的和地位，它的主要功能是对一个进行的对话或连接提供可靠的传输服务；在通向网络的单一物理连接上实现该连接的利用复用；在单一连接上进行端到端的序号及流量控制；进行端到端的差错控制及恢复；提供运输层的其它服务等。
运输层反映并扩展了网络层子系统的服务功能，并通过运输层地址提供给高层用户传输数据的通信端口，使系统间高层资源的共享不必考虑数据通信方面的问题。
（2）运输层提供应用进程间的逻辑通信，也就是说，运输层之间的通信并不是真正在两个运输层之间直接传送数据。
运输层向应用层屏蔽了下面网络的细节（如网络拓扑、所采用的路由选择协议等），它使应用进程看见的就是好像在两个运输层实体之间有一条端到端的逻辑通信信道。
网络层为主机之间提供逻辑通信，而运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信。
（3）运输层的最终目标是为用户提供有效、可靠和价格合理的服务。
在一个系统中，运输实体通过网络服务与其它运输实体通信，向运输层用户（可以是应用进程，也可以是会话层协议）提供运输服务。
运输层的服务包括的内容有：服务的类型、服务的等级、数据运输、用户接口、连接管理、快速数据运输、状态报告、安全保密等。
因此，运输层是必不可少的。
五层协议体系结构每层的功能
五层协议体系结构每层的功能
具有五层协议的网络体系结构，从高层到底层分别是应用层、运输层、网络层、数据链路层和物理层。
各层的主要功能如下：（1）应用层：功能是确定进程之间的通信性质以满足用户的需要，即解决要做什么的问题。
（2）运输层：功能是使源端和目的端的主机上的对等实体可以进行会话，即解决对方在何处的问题。
运输层只能存在于分组交换网外面的主机之中，运输层以上的各层就不再关心信息传输的问题了。
（3）网络层：功能是使主机可以把分组发往任何网络并使分组独立地传向目标（可能经由不同的网络），即解决走哪条路径的问题。
在发送数据时，网络层将运输层产生的报文段或用户数据报封装成分组或包进行传送。
（4）数据链路层：功能是使物理层对网络层呈现为一条无错线路，即解决下一步怎么走的问题。
发送数据时，数据链路层的任务是将由网络层交下来的IP数据报组装成帧，在两个相邻结点间的链路上传送以帧为单位的数据。
每一帧包括数据和必要的控制信息。
如发现有差错，数据链路层就丢弃这个出了差错的帧，然后采取下面两种方法之一：或者不作任何其他的处理；或者由数据链路层通知对方重传这一帧，直到正确无误地收到此帧为止。
（5）物理层：功能是透明地传送比特流。
物理层上传送的数据单位是比特。
物理层要考虑用多大的电压代表“1”或
“0”，以及当发送端发出比特“1”时，在接收端如何识别出这是比特“1”而不是比特“0”；一个比特维持多少微秒；传输是否在两个方向上同时进行；最初的连接如何建立和完成通信后连接如何终止。
物理层还要确定连接电缆的插头应当有多少根腿以及各个腿应如何连接。
第4章 运输层
局域网 路由器
Internet 路由器
局域网
应用进程之间的通信
“运输层提供应用进程间的逻辑通信”。“逻辑 通信”的意思是：运输层之间的通信好像是沿 水平方向传送数据。但事实上这两个运输层之 间并没有一条水平方向的物理连接。 我们在学习传输层时，暂不考虑传输层以下的 层次，可以认为传输层数据能够“水平”地到 达目的地的传输层。 这样直接考虑实体之间的“水平”通信，可以 简化问题。
端口机制的工作原理：
AP1
AP2
AP3
AP4
Data1
Data2
Data1
Data2
H port1 port2 运输层协议
Data2
H
Data1 port3 port4 运输层协议
AP1将要Data1发给AP4，AP2将要Data2发给AP3。传输层要 在Data1和Data2前面添加传输层首部，封装Data1的首部H中， 源端口是port1,目的端口是port4 这样，接收方收到后根据目的端口，就能将Data1正确地交 给AP4。
运输层为应用进程提供逻辑通道。将两个应用进程连接 起来，即便这两个应用进程运行在不同的主机上，并且 两个主机之间还可能间隔着许多网络。
对于应用进程AP1和AP2，两台主机的传输层它们为建 立了一条逻辑通道，它们的数据可以通过这个通道直接 到达对方。
应用层 运输层 网络层 数据链路层 物理层 AP1 逻辑通道 运输层 网络层 数据链路层 物理层 AP2 应用层
下图是使用协议分析软件捕获的UDP报文：
这个UDP报文封装的应用层协议数据是DNS请求报文，内 容是询问DNS服务器对应的IP地址
见备注
UDP的差错检测
运输层协议
运输层协议运输层协议是计算机网络中负责在网络中的不同主机之间提供端到端通信的协议层。
它位于网络层之上，应用层之下，是OSI模型中的第四层。
运输层协议主要负责确保数据的可靠传输，并且提供流量控制和拥塞控制等服务。
### 主要功能1. 数据传输：运输层协议负责将应用层的数据分割成合适的大小，然后通过网络层发送到目的地。
2. 错误检测与纠正：通过使用校验和等机制，运输层协议能够检测数据在传输过程中的错误，并采取适当的措施来纠正这些错误。
3. 流量控制：确保发送方不会发送数据过快，导致接收方无法处理。
4. 拥塞控制：在网络拥塞时，控制数据的发送速率，以避免网络过载。
5. 多路复用：允许多个应用程序同时使用运输层协议进行数据传输。
### 主要协议运输层有两个主要的协议：传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）。
- TCP（Transmission Control Protocol）：- 提供面向连接、可靠的字节流服务。
- 使用三次握手建立连接，四次挥手结束连接。
- 具有超时重传、流量控制（如滑动窗口机制）和拥塞控制等特性。
- UDP（User Datagram Protocol）：- 提供无连接服务，不保证数据的可靠性。
- 数据传输速度快，适用于实时应用，如视频会议和在线游戏。
- 没有建立连接的过程，也没有超时重传机制。
### 应用场景- TCP：适用于需要可靠传输的应用，如Web浏览（HTTP）、文件传输（FTP）、电子邮件（SMTP）等。
- UDP：适用于对实时性要求较高的应用，如VoIP、在线游戏、DNS查询等。
### 端口号运输层协议通过端口号来区分不同的应用程序和服务。
端口号是一个16位的数字，范围从0到65535。
其中，0到1023是众所周知的端口号，通常被分配给常用服务；1024到49151是注册端口号，可以由用户或应用程序用于特定服务；49152到65535是动态或私有端口号。
### 总结运输层协议是网络通信中不可或缺的一部分，它确保了数据能够在网络中的不同主机之间可靠、有效地传输。
运输层1——运输层协议概述
运输层1——运输层协议概述写在前⾯：本⽂章是针对《计算机⽹络第七版》的学习笔记⽬录提供应⽤进程之间的逻辑通信。
2. 运输层中两个主要的协议1. ⽤户数据报协议UDP（User Datagram Protocol）。
UDP在传输数据前不需要建⽴连接，远程主机收到UDP报⽂后也不需要给出任何确认，因此UDP是不可靠的通信协议。
UDP的运输协议单元（TPDU）是UDP⽤户数据报。
2. 传输控制协议TCP（Transmission Control Protocol）。
TCP提供⾯向连接的服务，在传输数据前必须先建⽴连接，数据传输结束后要释放连接，因此TCP是可靠的通信协议。
TCP不提供⼴播和多播服务。
TCP的运输协议单元是TCP报⽂段。
3. 运输层的端⼝为什么需要端⼝：为了使不同操作系统的计算机的应⽤进程能够互相通信，就必须使⽤统⼀的⽅法对TCP/IP体系中的应⽤进程进⾏标志。
何为端⼝：软件端⼝是指应⽤层的各种协议进程与运输实体进⾏层间交换的⼀种地址。
端⼝号只具有本地意义，不同计算机中相同的端⼝号没有联系。
运输层⽤16位端⼝号来标志⼀个端⼝，因此允许有65535个不同的端⼝号。
端⼝号分类：服务器端使⽤的端⼝号。
1. 熟知端⼝号：0~1023。
IANA把⼀些端⼝号指派给了TCP/IP最重要的⼀些程序。
当有⼀些新的应⽤程序出现后，IANA必须给它指定⼀个熟知端⼝号，否则互联⽹上的其他应⽤进程⽆法和它进⾏通信。
应⽤程序FTP TELNET SMTP DNS TFTP HTTP SNMP SNMP(trap)HTTPS熟知端⼝号2123255369801611624432. 登记端⼝号：1024~49151。
这类端⼝号是为没有熟知端⼝号的应⽤程序使⽤。
这类端⼝号必须在IANA中按照规定的⼿续进⾏登记，以防⽌重复。
客户端使⽤的端⼝号：49152~65535。
只有在客户端进程运⾏时才动态选择，因此⼜叫短暂端⼝号。
这类端⼝号留给客户进程选择暂时使⽤，通信结束后就释放，不再占⽤。
简述运输层复用和分用
简述运输层复用和分用在计算机网络中，运输层是负责处理数据传输的协议层。
它负责将上层的数据进行分段、打包，然后传输到网络层，同时也负责接收下层从网络层传送过来的数据，并对其进行重组。
在运输层中，复用和分用是两个重要的概念。
运输层复用运输层复用是指将多个上层数据（或多个逻辑通道）的信息汇集起来，形成一个单一的数据报文进行发送。
这个过程可以类比为在一条马路上，多个车辆通过特定的交通规则汇入到一条马路上，形成一个车流进行快速通行。
运输层复用的主要目的是提高数据传输的效率。
通过将多个上层数据的信息汇集在一起，可以减少在网络中传输的数据包的数量，从而降低网络拥堵和延迟。
此外，运输层复用还可以提供可靠的数据传输服务，因为即使在网络传输过程中出现丢包或错误，运输层也可以通过差错控制和流量控制等机制进行错误修复和数据重传。
运输层分用运输层分用是与复用相对应的概念。
在接收端，运输层将从网络层接收到的原始数据包根据其标识符（如序列号）进行重组，恢复成原始的数据报文，然后将其传递给相应的上层。
这个过程可以类比为在一条马路上，多个车辆按照特定的交通规则分流到不同的道路上。
运输层分用的主要目的是将接收到的原始数据进行还原，使其能够被正确的上层应用程序所使用。
在数据传输过程中，由于网络的不稳定性和不可靠性，原始数据可能会出现丢失、乱序、错误等情况。
通过运输层的分用操作，接收端可以准确地还原出原始的数据报文，从而保证数据的完整性和可靠性。
总之，运输层的复用和分用是两个相互对立的过程。
复用通过将多个上层数据的信息汇集在一起，提高了数据传输的效率；而分用则通过将接收到的原始数据进行还原，保证了数据的完整性和可靠性。
这两个过程共同作用，使得运输层能够实现高效、可靠的数据传输服务。
运输层端口号复用与分用的概念
运输层端口号复用与分用的概念一、概述运输层是计算机网络的第四层，负责提供端到端的数据传输服务。
在运输层中，端口号是用于标识数据流的逻辑端点，实现在同一台主机上的不同应用程序之间进行区分和通信。
在本文中，我们将探讨运输层端口号复用与分用的概念及其在计算机网络中的应用。
二、端口号的定义端口号是运输层协议的一部分，用于标识主机上的不同应用程序或服务。
在TCP/IP协议中，端口号是一个16位的非负整数，范围从0到xxx。
其中，0到1023的端口号被称为“Well-Known Ports”（众所周知的端口），用于特殊目的的服务，如HTTP（80端口）、FTP （21端口）、Telnet（23端口）等。
1024到xxx的端口号被称为“Registered Ports”（注册端口），由IANA（Internet Assigned Numbers Authority）分配给各种服务。
xxx到xxx的端口号被称为“Dynamic Ports”（动态端口），可以被临时分配给客户端应用程序。
三、端口号的复用端口号的复用是指多个客户端应用程序可以共享同一个端口号与服务器建立连接，并在连接上同时进行数据通信。
在TCP协议中，服务器使用固定的端口号进行监听，客户端应用程序随机选择一个可用的本地端口号与服务器建立连接。
当服务器收到客户端的连接请求后，会分配一个新的套接字用于与该客户端的通信，此时，该客户端与服务器之间建立了一个独立的连接。
四、端口号的分用端口号的分用是指一个客户端应用程序可以同时与多个服务器建立连接并进行数据通信。
在TCP协议中，客户端应用程序通过不同的目的主机IP位置区域和端口号来区分不同的连接。
在服务器端，可以通过查看目的IP位置区域和端口号的组合来确定数据是从哪个客户端发送过来的。
五、端口号复用与分用的应用1. 端口号复用的应用端口号复用通常用于服务器端，允许多个客户端应用程序通过同一个端口号连接到服务器。
名词解释——运输层(传输层)
名词解释——运输层(传输层)运输层（传输层）是OSI参考模型中的第四层，主要功能是在网络上的两台主机之间建立逻辑连接，并将数据从一台主机传输到另一台主机。
它是负责传输数据包的一个重要协议层，也是网络应用层与网络互联层之间的桥梁。
运输层的主要功能有：传输控制服务，多路复用，流量控制，拥塞控制，连接管理，错误检测和纠正，拆分/合并报文等。
其中，传输控制服务是运输层最重要的功能，它主要负责在主机之间建立连接，保证报文的可靠传输，并且支持主机的多种服务质量。
多路复用是指在运输层使用一个端口号管理多个不同的传输连接，它可以实现在一个物理链路上同时传输多个传输连接。
多路复用主要有三种实现方式：端口号复用、IP地址复用和虚拟连接复用。
流量控制是指对网络上传输的数据流量进行控制，以避免网络中的拥塞，保证网络的稳定性。
常见的流量控制方法有基于套接字的流量控制、基于端口号的流量控制和基于IP地址的流量控制等。
拥塞控制是指在网络中通过限制网络上传输的数据包，以减少网络中的拥塞，保证网络的稳定性。
常见的拥塞控制方法有基于端口号的拥塞控制、基于IP地址的拥塞控制、基于TCP协议的拥塞控制和基于UDP协议的拥塞控制等。
连接管理是指在两台主机之间建立网络连接，并管理这些连接，以便实现数据传输。
连接管理主要包括连接状态管理、连接拆除管理和连接恢复管理等。
错误检测和纠正是指在网络中，运输层使用一定的技术来检测网络数据传输中的错误，并采取相应的措施来纠正错误。
常见的错误检测和纠正技术有CRC校验、纠错码、循环冗余校验等。
拆分/合并报文是指当报文过大时，运输层可以将报文拆分成若干小报文，然后分别传输，接收方收到后再进行报文合并；当报文过小时，运输层可以将若干小报文合并成一个报文，然后传输，接收方收到后再进行报文拆分。
运输层常见的协议有TCP、UDP、SCTP等，其中TCP是传输控制协议，它提供面向连接和可靠的传输服务，它主要负责主机之间的连接管理、流量控制、拥塞控制和错误检测和纠正等；UDP是用户数据报协议，它提供无连接的传输服务，它不提供可靠性服务，但是传输效率高；SCTP是流控制传输协议，它提供可靠的传输服务，主要用于多媒体传输。
计算机网络 谢希仁 第五章习题解答
计算机网络谢希仁第五章：运输层1、试说明运输层在协议栈中的作用？运输层的通信和网络层的通信有什么重要的区别？为什么运输层是必不可少的？答：（1）首先，从通信和信息处理的角度来看，运输层向它上面的应用层提供通信服务，并为高层用户屏蔽了下层通信通信子网的细节。
其次，运输层的另一个重要功能就是复用和分用功能。
第三，运输层对传输的报文提供了差错检测机制。
第四，根据应用的不同，运输层还采用不同的运输层协议提供不同的服务。
（2）网络层为主机之间提供逻辑通信，而运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信，如下图所示：（3）虽然无连接的运输服务和无连接的网络服务十分相似，但是运输层依然有它存在的必要性，因为：事实上，网络层是通信子网的一个组成部分，假设网络服务质量不可靠，频繁地丢失分组，网络层系统崩溃或不停的发出网络重置，这将发生什么情况呢？因为用户不能对通信子网加以控制，所以无法采用更好的通信处理机来解决网络层服务质量低劣的问题，更不可能通过改进数据链路层纠错能力来改善低层的条件。
因此，解决这一问题的唯一可行的办法就是在网络层的上面增加一层，即运输层。
运输层的存在使得运输服务比网络服务更可靠，分组的丢失、残缺，甚至网络重置都可以被运输层检测到，并采用相应的补救措施，而且由于运输服务独立于网络服务，故可以采用一个标准的原语集提供运输服务。
2、网络层提供数据报或虚电路服务对上面的运输层有何影响？答：如果下层的网络十分可靠，例如提供虚电路服务，那么用于完成数据传输的运输层协议就不需要做太多的工作。
当网络层仅使用提供不可靠的数据报服务时，运输层就需要使用一些复杂的协议，以便能够提供更优质的服务。
3、当应用程序使用面向连接的TCP和无连接的IP时，这种传输是面向连接的还是面向连接的？答：在网络层IP提供的是无连接的服务，但是在运输层TCP提供的服务是面向连接的。
但是最终，该应用程序使用的还是面向连接的传输服务。
4、试用画图解释运输层的复用。
运输层功能
运输层功能
运输层（Transport Layer）是OSI模型中的第四层，主要提供端到端的可靠数据传输。
它的功能包括以下几点：
1. 分段和重组：运输层将应用层传递下来的数据分成更小的报文段（Segment），方便传输。
在接收端，运输层负责将接收到的报文段重新组装成原始的数据。
2. 端口管理：运输层使用端口号（Port Number）来标识不同的应用程序或服务。
发送端在发送数据时，将数据与端口号绑定，接收端根据端口号将数据传递给相应的应用程序或服务。
3. 连接建立和终止：运输层提供两种类型的连接：面向连接的连接型传输和无连接的非连接型传输。
面向连接的传输需要在发送和接收之间建立连接，并在传输完成后释放连接。
而非连接型传输不需要建立连接，数据直接传输。
4. 可靠性保证：运输层使用各种协议来保证数据的可靠传输。
常用的协议如TCP（传输控制协议）使用序列号、确认号、重传机制等来保证数据的完整性和可靠性。
5. 拥塞控制：运输层负责监测网络的拥塞情况，并采取相应的措施来防止拥塞。
拥塞控制可以通过降低传输速率、丢弃部分数据包等来进行。
6. 数据流控制：运输层通过滑动窗口机制来控制发送和接收之间的数据流。
发送端根据接收端的反馈信息调整发送速率，防
止发送速度过快导致接收端无法处理。
总之，运输层的主要功能是提供可靠的端到端数据传输，并处理连接的建立和终止、端口管理、拥塞控制和数据流控制等问题。
它在整个网络通信体系中起到了至关重要的作用。
计算机网络(运输层)-试卷1
计算机网络（运输层）-试卷1(总分：52.00，做题时间：90分钟)一、单项选择题(总题数：4，分数：8.00)1.( )是传输层数据交换的基本单位。
（分数：2.00）A.位B.分组C.帧D.报文段√解析：解析：因主机、路由器和链路层交换机，每个包含了不同的层，反映了不同的功能。
位于应用层的信息分组称为报文，运输层分组称为报文段。
2.TCP是一个面向连接的协议，它提供连接的功能是( )的。
（分数：2.00）A.全双工√B.半双工C.单工D.不确定解析：解析：全双工(Full Duplex)是在微处理器与外围设备之间采用发送线和接收线各自独立的方法，可以使数据在两个方向上同时进行传送操作。
指在发送数据的同时也能够接收数据，两者同步进行，这好像平时打电话一样，说话的同时也能够听到对方的声音。
目前的网卡一般都支持全双工。
3.三次握手方法用于( )。
（分数：2.00）A.传输层连接的建立√B.数据链路层的流量控制C.传输层的重复检测D.传输层的流量控制解析：解析：三次握手(Three Times Handshake；Three-Way Handshaking)即对每次发送的数据量是怎样跟踪进行协商，使数据段的发送和接收同步，根据所接收到的数据量而确定的数据确认数及数据发送、接收完毕后何时撤消联系，并建立虚连接。
为了提供可靠的传送，TCP在发送新的数据之前，以特定的顺序将数据包的编号，并需要这些包传送给目标机之后的确认消息。
TCP总是用来发送大批量的数据。
当应用程序在收到数据后要做出确认时也要用到TCP。
4.TCP段头的最小长度是( )字节。
（分数：2.00）A.16B.20 √C.24D.32解析：解析：IP+TCP头都是20字节，加起来40字节，不过需要填充一些数据，达到64字节；否则，网络设备会认为这个数据包是碎片而丢弃。
二、填空题(总题数：1，分数：2.00)5.TCP可以提供( )服务。
（分数：2.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(正确答案：面向连接的、可靠的、全双工的数据流传输)解析：三、简答题(总题数：17，分数：34.00)6.既然网络、层协议或网际互联协议能够将源主机发出的分组按照协议首部中的目的地址交到目的主机，为什么还需要再设置一个传输层呢?（分数：2.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(正确答案：(1)传输层为应用进程之问提供端到端的逻辑通信。
TCPIP网络五层结构理解以及数据传输流程的理解图示
TCPIP⽹络五层结构理解以及数据传输流程的理解图⽰>>>对于五层⽹络结构理解1 第五层——应⽤层(application layer)应⽤层(application layer)：是体系结构中的最⾼。
直接为⽤户的应⽤进程（例如电⼦邮件、⽂件传输和终端仿真）提供服务。
在因特⽹中的应⽤层协议很多，如⽀持万维⽹应⽤的HTTP协议，⽀持电⼦邮件的SMTP协议，⽀持⽂件传送的FTP协议，DNS，POP3，SNMP，Telnet等等。
2. 第四层——运输层(transport layer)运输层(transport layer)：负责向两个主机中进程之间的通信提供服务。
由于⼀个主机可同时运⾏多个进程，因此运输层有复⽤和分⽤的功能复⽤，就是多个应⽤层进程可同时使⽤下⾯运输层的服务。
分⽤，就是把收到的信息分别交付给上⾯应⽤层中相应的进程。
运输层主要使⽤以下两种协议：(1) 传输控制协议TCP(Transmission Control Protocol)：⾯向连接的，数据传输的单位是报⽂段，能够提供可靠的交付。
(2) ⽤户数据包协议UDP(User Datagram Protocol)：⽆连接的，数据传输的单位是⽤户数据报，不保证提供可靠的交付，只能提供“尽最⼤努⼒交付”。
3. 第三层——⽹络层(network layer)⽹络层(network layer)主要包括以下两个任务：(1) 负责为分组交换⽹上的不同主机提供通信服务。
在发送数据时，⽹络层把运输层产⽣的报⽂段或⽤户数据报封装成分组或包进⾏传送。
在TCP/IP体系中，由于⽹络层使⽤IP协议，因此分组也叫做IP数据报，或简称为数据报。
(2) 选中合适的路由，使源主机运输层所传下来的分组，能够通过⽹络中的路由器找到⽬的主机。
协议：IP,ICMP,IGMP,ARP,RARP4. 第⼆层——数据链路层(data link layer)数据链路层(data link layer)：常简称为链路层，我们知道，两个主机之间的数据传输，总是在⼀段⼀段的链路上传送的，也就是说，在两个相邻结点之间传送数据是直接传送的(点对点)，这时就需要使⽤专门的链路层的协议。
运输层实验心得体会
运输层实验心得体会自从网络设备的出现，计算机网络的使用已经成为了人们生活中的一部分。
在计算机网络中，运输层的作用是负责将数据传输到不同的应用程序中。
为了更好地了解运输层的实验，我参加了一次关于运输层的实验，并从中获得了一些体会和心得。
首先，在实验中我学到了运输层具体的工作原理。
运输层主要有两种协议，即传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）。
通过实验，我了解到TCP协议主要负责可靠地传输数据，而UDP协议则更注重速度和效率。
在实验中，我们进行了TCP和UDP协议的比较实验，通过观察数据的传输速度和成功率，我更加深入地理解了它们的不同。
其次，实验中充分体现了团队合作的重要性。
在实验中，我们需要分组进行实验，每个小组都需要分工合作。
这就要求我们要充分沟通和协调，互相帮助和支持。
通过团队合作，我们能够更好地利用彼此的优势，提高工作效率，并且在遇到问题时能够共同解决。
这不仅在实验中有着显著的作用，也更好地体现了实际工作中团队合作的重要性。
此外，实验中我还了解到了网络中的拥塞控制机制。
拥塞控制是运输层的一个重要功能，它的作用是控制数据在网络中的传输速度，以避免网络过于拥堵。
通过实验，我了解到拥塞控制机制可以根据网络的当前情况自动调整数据的传输速度，使得网络能够在高负载和低负载时都能够有良好的性能。
这对于保证网络的稳定性和可靠性是非常重要的。
最后，实验中我还学到了运输层的一些性能调优方法。
通过调整一些参数和配置，我们可以调整运输层的性能，使其更适应不同的网络环境和应用需求。
比如，通过调整TCP的窗口大小和超时时间，我们可以提高数据的传输速度和成功率；通过调整UDP的缓冲区大小，我们可以提高数据的处理能力和吞吐量。
这些调优方法不仅提高了运输层的性能，也为我们提供了更多的选项和工具来解决实际问题。
通过这次关于运输层的实验，我对运输层的工作原理和功能有了更深入的了解。
同时，通过实践我也更好地掌握了一些实际操作和调优方法。
谢希仁计算机网络第五版(第5章)课后习题答案
第五章传输层5—01试说明运输层在协议栈中的地位和作用，运输层的通信和网络层的通信有什么重要区别？为什么运输层是必不可少的？答：运输层处于面向通信部分的最高层，同时也是用户功能中的最低层，向它上面的应用层提供服务运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信，但网络层是为主机之间提供逻辑通信（面向主机，承担路由功能，即主机寻址及有效的分组交换）。
各种应用进程之间通信需要“可靠或尽力而为”的两类服务质量，必须由运输层以复用和分用的形式加载到网络层。
5—02网络层提供数据报或虚电路服务对上面的运输层有何影响？答：网络层提供数据报或虚电路服务不影响上面的运输层的运行机制。
但提供不同的服务质量。
5—03当应用程序使用面向连接的TCP和无连接的IP时，这种传输是面向连接的还是面向无连接的？答：都是。
这要在不同层次来看，在运输层是面向连接的，在网络层则是无连接的。
5—04试用画图解释运输层的复用。
画图说明许多个运输用户复用到一条运输连接上，而这条运输连接有复用到IP数据报上。
5—05试举例说明有些应用程序愿意采用不可靠的UDP，而不用采用可靠的TCP。
答：VOIP：由于语音信息具有一定的冗余度，人耳对VOIP数据报损失由一定的承受度，但对传输时延的变化较敏感。
有差错的UDP数据报在接收端被直接抛弃，TCP数据报出错则会引起重传，可能带来较大的时延扰动。
因此VOIP宁可采用不可靠的UDP，而不愿意采用可靠的TCP。
5—06接收方收到有差错的UDP用户数据报时应如何处理？答：丢弃5—07如果应用程序愿意使用UDP来完成可靠的传输，这可能吗？请说明理由答：可能，但应用程序中必须额外提供与TCP相同的功能。
5—08为什么说UDP是面向报文的，而TCP是面向字节流的？答：发送方UDP 对应用程序交下来的报文，在添加首部后就向下交付IP 层。
UDP 对应用层交下来的报文，既不合并，也不拆分，而是保留这些报文的边界。
接收方UDP 对IP 层交上来的UDP 用户数据报，在去除首部后就原封不动地交付上层的应用进程，一次交付一个完整的报文。
计算机网络(第5版)课后习题答案：第5章 运输层
第五章传输层5-01 试说明运输层在协议栈中的地位和作用，运输层的通信和网络层的通信有什么重要区别？为什么运输层是必不可少的？答：运输层处于面向通信部分的最高层，同时也是用户功能中的最低层，向它上面的应用层提供服务。
运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信，但网络层是为主机之间提供逻辑通信（面向主机，承担路由功能，即主机寻址及有效的分组交换）。
各种应用进程之间通信需要“可靠或尽力而为”的两类服务质量，必须由运输层以复用和分用的形式加载到网络层。
5-02 网络层提供数据报或虚电路服务对上面的运输层有何影响？答：网络层提供数据报或虚电路服务不影响上面的运输层的运行机制。
但提供不同的服务质量。
5-03 当应用程序使用面向连接的TCP和无连接的IP时，这种传输是面向连接的还是面向无连接的？答：都是。
这要在不同层次来看，在运输层是面向连接的，在网络层则是无连接的。
5-04 试用画图解释运输层的复用。
画图说明许多个运输用户复用到一条运输连接上，而这条运输连接又复用到IP数据报上。
答：许多个运输用户复用到一条运输连接上：不同的端口号。
这条运输连接又复用到IP数据报上：不同的协议号，UDP:17，TCP: 6。
5-05 试举例说明有些应用程序愿意采用不可靠的UDP，而不用采用可靠的TCP。
答：VOIP（Voice over Internet Protocol）即网络电话，将模拟的声音讯号经过压缩与封包之后，以数据封包的形式在IP网络进行语音讯号的传输，通俗来说也就是互联网电话或IP电话。
由于语音信息具有一定的冗余度，人耳对VOIP数据报损失由一定的承受度，但对传输时延的变化较敏感。
有差错的UDP数据报在接收端被直接抛弃，TCP数据报出错则会引起重传，可能带来较大的时延扰动。
因此VOIP宁可采用不可靠的UDP，而不愿意采用可靠的TCP。
5-06 接收方收到有差错的UDP用户数据报时应如何处理？答：丢弃。
5-07 如果应用程序愿意使用UDP来完成可靠的传输，这可能吗？请说明理由。
在osi参考模型中,传输层的协议
在osi参考模型中,传输层的协议篇一：计算机网络基础OSI参考模型运输层5．1运输层前面介绍了OSI七层模型中的物理层、数据链路层和网络层，它们是面。
向网络通信的低三层协议。
运输层负责端到端的通信，既是六层模型中负责数据通信的最高层，又是面向网络通信的低三层和面向信息处理的最高三层之间的中间层。
运输层位于网络层之上、会话层之下，它利用网络层子系统提供给它的服务去开发本层的功能，并实现本层对会话层的服务。
运输层是OSI七层模型中最重要最关键的一层，是唯一负责总体数据传输和控制的一层。
运输层要达到两个主要目的：第一，提供可靠的端到端的通信；第二，向会话层提供独立于网络的运输服务。
在讨论为实现这两个目标所应具有的功能之前，先考察一下运输层所处的地位。
首先，运输层之上的会话层、表示层及应用层均不包含任何数据传输的功能，而网络层又不一定需要保证发送站的数据可靠地送至目的站；其次会话层不必考虑实际网络的结构、属性、连接方式等实现的细节。
根据运输层在七层模型中的目的和地位，它的主要功能是对一个进行的对话或连接提供可靠的传输服务；在通向网络的单一物理连接上实现该连接的复用；在单一连接上进行端到端的序号及流量控制：进行端到端的差错控制及恢复；提供运输层的其它服务等。
运输层反映并扩展了网络层子系统的服务功能，并通过运输层地址提供给高层用户传输数据的通信端口，使系统间高层资源的共享不必考虑数据通信方面的问题。
运输层的最终目标是为用户提供有效、可靠和价格合理的服务。
一、运输服务运输层的服务包括的内容有：服务的类型、服务的等级、数据运输、用户接口、连接管理、快速数据运输、状态报告、安全保密等。
1、服务类型运输服务有两大类，即面向连接的服务和无连接的服务。
面向连接的服务提供运输服务与用户之间逻辑连接的建立、维持和拆除，是可靠的服务，可提供流量控制、差错控制和序列控制。
无连接服务即数据报服务，只能提供不可靠的服务。
需要说明一下的是，面向连接的运输服务与面向连接的网络层服务十分相似，两者都向用户提供连接的建立、维持和拆除，而且，无连接的运输服务与无连接的网络层服务也十分相似。
计算机网络课件(第4版)_07运输层
基本内容
传输层的概念，TCP/IP体系中的传输层，端口的概念， 用户数据报协议UDP，传输控制协议TCP，TCP报文格式、
数据的编号与确认、流量控制、拥塞控制、重传机制、TCP
的连接管理。
重点掌握
TCP/IP体系中的传输控制协议TCP：TCP报文格式、数 据的编号与确认、流量控制、拥塞控制、重传机制、TCP的 连接管理。
连接2
端口 25
插口(socket)
TCP 使用“连接”(而不仅仅是“端口” )作为最基本的抽
象，同时将 TCP 连接的端点称为插口(socket)，或套接字、 套接口。
插口和端口、IP 地址的关系是： IP 地址
131.6.23.13
端口号
1500
插口(socket)
131.6.23.13,
信。
运输层的一个很重要的功能就是复用和分用。应用层不同进
程的报文通过不同的端口向下交到运输层，再往下就共用网 络层提供的服务。
“运输层提供应用进程间的逻辑通信”。“逻辑通信”的意
思是：运输层之间的通信好像是沿水平方向传送数据。但事 实上这两个运输层之间并没有一条水平方向的物理连接。要 传送的数据是沿着图的虚线方向传送的。
7.1 运输层协议概述
从通信和信息处理的角度看，运输层向它上面的应用层 提供通信服务，它属于面向通信部分的最高层，同时也是用 户功能中的最低层。
面向信息处理 应用层
用户功能
运输层 面向通信 网络层 数据链路层 物理层 网络功能
运输层为相互通信的应用进程提供了逻辑通信
应用进程 应用进程 端口 运输层提供应用进程间的逻辑通信 端口 IP 层
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UDP 传送的数据单位协议是 UDP 报文或用户数 据报。
TCP/IP 体系中的运输层协议
应用层
运输层
UDP
IP
TCP
与各种网络接口
TCP 与 UDP
UDP 在传送数据之前不需要先建立连接。对 方的运输层在收到 UDP 报文后，不需要给出 任何确认。虽然 UDP 不提供可靠交付，但在 某些情况下 UDP 是一种最有效的工作方式。 TCP 则提供面向连接的服务。TCP 不提供广 播或多播服务。由于 TCP 要提供可靠的、面 向连接的运输服务，因此不可避免地增加了许 多的开销。这不仅使协议数据单元的首部增大 很多，还要占用许多的处理机资源。
UDP 是面向报文的
应用层报文 应用层
UDP 首部
UDP 用户数据报的数据部分
运输层
IP 首部
IP 数据报的数据部分
IP 层
5.2.2 UDP 的首部格式
字节 4 源 IP 地址 字节 12 伪首部 4 目的 IP 地址 2 源端口 2 目的端口 1 0 1 2 17 UDP长度 2 检验和
2 长 度
TCP 面向流的概念
发送方
接收方
H 表示 TCP 报文段的首部 x 表示序号为 x 的数据字节 从接收缓存 读取字节 加上 TCP 首部 构成 TCP 报文段 TCP 5 4
应用进程
应用进程
21 字节流 20 把字节写入 19 发送缓存
TCP 1817161514
0 字节流 1 2 3
131211 H
UDP 用户数据报 发送在前 首 部
首 部
数
据
数 IP 数据报
据
UDP 基于端口的分用
端口 1 端口 2 端口 3
UDP 分用 UDP 数据报到达
IP 层
用户数据报 UDP 有两个字段：数据字段和首部 字段。首部字段有 8 个字节，由 4 个字段组成， 每个字段都是两个字节。
字节 4 源 IP 地址 字节 12 伪首部 4 目的 IP 地址 2 源端口 2 目的端口 1 0 1 2 17 UDP长度 2 检验和
2 长 度
UDP 用户数据报 发送在前
首 部
数
据
首 部
数
IP 数据报
据
5.3 传输控制协议 TCP 概述
5.3.1 TCP 最主要的特点
TCP 是面向连接的运输层协议。 每一条 TCP 连接只能有两个端点 (endpoint)，每一条 TCP 连接只能是点 对点的（一对一）。 TCP 提供可靠交付的服务。 TCP 提供全双工通信。 面向字节流。
第 5 章 运输层（续）
5.8 TCP 的拥塞控制（自学） 5.8.1 拥塞控制的一般原理 5.8.2 几种拥塞控制方法 5.8.3 随机早期检测 RED 5.9 TCP 的运输连接管理（自学） 5.9.1 TCP 的连接建立 5.9.2 TCP 的连接释放 5.9.3 TCP 的有限状态机
5.1 运输层协议概述 5.1.1 进程之间的通信
5.1.3 运输层的端口
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。
复习
局域网内共享桌面、磁盘和文件 局域网内网络映射磁盘 局域网内计算机网络管理 局域网内发送控制台消息 局域网内远程连接尝试 局域网内经典网络命令 虚拟机中操作系统的安装
计算机网络（第 5 版）
第 5 章 运输层
第 5 章 运输层
5.1 运输层协议概述 5.1.1 进程之间的通信 5.1.2 运输层的两个主要协议 5.1.3 运输层的端口 5.2 用户数据报协议 UDP 5.2.1 UDP 概述 5.2.2 UDP 的首部格式
AP1 AP2
AP3
AP4
应用进程之间的通信
两个主机进行通信实际上就是两个主机中的应 用进程互相通信。 应用进程之间的通信又称为端到端的通信。 运输层的一个很重要的功能就是复用和分用。 应用层不同进程的报文通过不同的端口向下交 到运输层，再往下就共用网络层提供的服务。 “运输层提供应用进程间的逻辑通信”。“逻 辑通信”的意思是：运输层之间的通信好像是 沿水平方向传送数据。但事实上这两个运输层 之间并没有一条水平方向的物理连接。
套接字 (socket)
套接字 socket = (IP地址: 端口号)
10 9 H TCP 连接
发送 TCP 报文段 8 7 6H
应当注意
TCP 连接是一条虚连接而不是一条真正的物理连 接。 TCP 对应用进程一次把多长的报文发送到TCP 的 缓存中是不关心的。 TCP 根据对方给出的窗口值和当前网络拥塞的程 度来决定一个报文段应包含多少个字节（UDP 发 送的报文长度是应用进程给出的）。 TCP 可把太长的数据块划分短一些再传送。TCP 也可等待积累有足够多的字节后再构成报文段发 送出去。
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。
运输层协议和网络层协议 的主要区别
应用进程 应用进程
…
…
因 特 网
IP 协议的作用范围 （提供主机之间的逻辑通信）
TCP 和 UDP 协议的作用范围 （提供进程之间的逻辑通信）
运输层的主要功能
运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信 （但网络层是为主机之间提供逻辑通信）。 运输层还要对收到的报文进行差错检测。 运输层需要有两种不同的运输协议，即面向连 接的 TCP 和无连接的 UDP。
2 长 度
UDP 用户数据报 发送在前 首 部
首 部
数
据
数 IP 数据报
据
在计算检验和时，临时把“伪首部”和 UDP 用户数据 报连接在一起。伪首部仅仅是为了计算检验和。
字节 4 源 IP 地址 字节 12 伪首部 4 目的 IP 地址 2 源端口 2 目的端口 1 0 1 2
17 UDP长度 2 检验和
面向报文的 UDP
发送方 UDP 对应用程序交下来的报文，在添 加首部后就向下交付 IP 层。UDP 对应用层交 下来的报文，既不合并，也不拆分，而是保留 这些报文的边界。 应用层交给 UDP 多长的报文，UDP 就照样发 送，即一次发送一个报文。 接收方 UDP 对 IP 层交上来的 UDP 用户数据 报，在去除首部后就原封不动地交付上层的应 用进程，一次交付一个完整的报文。 应用程序必须选择合适大小的报文。
软件端口与硬件端口
在协议栈层间的抽象的协议端口是软件 端口。 路由器或交换机上的端口是硬件端口。 硬件端口是不同硬件设备进行交互的接 口，而软件端口是应用层的各种协议进 程与运输实体进行层间交互的一种地址。
TCP 的端口
端口用一个 16 位端口号进行标志。 端口号只具有本地意义，即端口号只是为 了标志本计算机应用层中的各进程。在因 特网中不同计算机的相同端口号是没有联 系的。
从通信和信息处理的角度看，运输层向 它上面的应用层提供通信服务，它属于 面向通信部分的最高层，同时也是用户 功能中的最低层。 当网络的边缘部分中的两个主机使用网 络的核心部分的功能进行端到端的通信 时，只有位于网络边缘部分的主机的协 议栈才有运输层，而网络核心部分中的 路由器在转发分组时都只用到下三层的 功能。
两种不同的运输协议
运输层向高层用户屏蔽了下面网络核心的细节 （如网络拓扑、所采用的路由选择协议等）， 它使应用进程看见的就是好像在两个运输层实 体之间有一条端到端的逻辑通信信道。 当运输层采用面向连接的 TCP 协议时，尽管 下面的网络是不可靠的（只提供尽最大努力服 务），但这种逻辑通信信道就相当于一条全双 工的可靠信道。 当运输层采用无连接的 UDP 协议时，这种逻 辑通信信道是一条不可靠信道。
还要强调两点
运输层的 UDP 用户数据报与网际层的IP数据报 有很大区别。IP 数据报要经过互连网中许多路 由器的存储转发，但 UDP 用户数据报是在运输 层的端到端抽象的逻辑信道中传送的。 TCP 报文段是在运输层抽象的端到端逻辑信道 中传送，这种信道是可靠的全双工信道。但这 样的信道却不知道究竟经过了哪些路由器，而 这些路由器也根本不知道上面的运输层是否建 立了 TCP 连接。
5.1.2 运输层的两个主要协议
TCP/IP 的运输层有两个不同的协议： (1) 用户数据报协议 UDP (User Datagram Protocol) (2) 传输控制协议 TCP (Transmission Control Protocol)
TCP 与 UDP
两个对等运输实体在通信时传送的数据单位叫作 运输协议数据单元 TPDU (Transport Protocol Data Unit)。
三类端口
熟知端口，数值一般为 0~1023。 登记端口号，数值为1024~49151，为没有熟知 端口号的应用程序使用的。使用这个范围的端口 号必须在”互联网编号分配机构”IANA (Internet Assigned Numbers Authority) 登记，以防止重复。 客户端口号或短暂端口号，数值为49152~65535， 留给客户进程选择暂时使用。当服务器进程收到 客户进程的报文时，就知道了客户进程所使用的 动态端口号。通信结束后，这个端口号可供其他 客户进程以后使用。