经过前几天的学习，我们了解了网络层如何实现主机间的逻辑通信。今天，我们将焦点上移，进入运输层的学习。运输层是计算机网络体系结构中的关键一层，它为运行在不同主机上的应用进程之间提供了直接的逻辑通信服务。
一、运输层的核心作用
运输层位于网络层之上，应用层之下。如果说网络层负责将数据包从源主机送到目的主机，那么运输层则负责将数据准确交付给主机上的具体应用进程。它通过引入端口（Port）的概念来实现这种复用与分用。端口是一个16位的标识符，用于区分同一主机上不同的应用进程。
二、两种主要的运输协议：TCP与UDP
运输层主要提供两种截然不同的协议，以满足不同应用的需求。
- 用户数据报协议（UDP）
- 特点：无连接、不可靠交付、面向报文、无拥塞控制、首部开销小（仅8字节）。
- 适用场景：适用于实时性要求高、允许少量丢包的应用，如IP电话、视频会议、DNS查询等。
- 传输控制协议（TCP）
- 特点：面向连接、提供可靠交付、提供全双工通信、面向字节流、具有流量控制和拥塞控制机制。
- 核心机制：
- 三次握手建立连接。
- 通过确认、超时重传、序号机制确保数据可靠有序。
- 滑动窗口机制进行流量控制。
- 复杂的拥塞控制算法（如慢开始、拥塞避免、快重传、快恢复）。
- 适用场景：要求数据准确无误送达的应用，如网页浏览（HTTP）、文件传输（FTP）、电子邮件（SMTP）等。
三、重要概念辨析
- 复用与分用：发送方运输层将来自多个应用进程的数据封装后交给网络层（复用）；接收方运输层将收到的数据正确交付给指定应用进程（分用）。
- 可靠传输与不可靠传输：TCP通过各种机制保证数据“不错、不丢、不乱”，而UDP则不提供此类保证。
- 流量控制与拥塞控制：流量控制是点对点的，解决接收方来不及接收的问题；拥塞控制是全局性的，解决网络整体过载的问题。两者在TCP中通过滑动窗口协同工作。
四、学习心得与展望
今天是集中学习运输层的第一天，重点在于建立对运输层角色和TCP/UDP核心特性的宏观理解。TCP的可靠传输和拥塞控制机制是其精髓，也是后续学习的难点和重点。在接下来的学习中，我们将深入TCP的连接管理、可靠传输实现细节以及拥塞控制的具体算法。
运输层作为承上启下的一层，其设计和协议的选择直接决定了应用服务的质量和体验。理解TCP与UDP的差异，能帮助我们在未来进行网络应用开发时做出更合适的技术选型。
