計算機網絡-運輸層(1)
文章目錄
- 計算機網絡-運輸層(1)
- 5.1 運輸層概述
- 5.2 運輸層端口號、復用與分用
- 端口號基本概念
- 端口號特性
- 端口號分類
- 重要說明
- 5.3 UDP與TCP協議對比
- 關鍵區別說明
5.1 運輸層概述
- 計算機網絡體系結構中的物理層、數據鏈路層以及網絡層共同解決了主機通過異構網絡互聯的問題，實現了主機到主機的通信。
- 實際通信實體是位于通信兩端主機中的進程。
- 運輸層任務是為運行在不同主機上的應用進程提供直接通信服務，運輸層協議又稱為端到端協議。
- 運輸層向高層用戶屏蔽網絡核心細節（如網絡拓撲、路由選擇協議等），使應用進程看到的是端到端的邏輯通信信道。
- 因特網運輸層提供兩種運輸協議：
- 面向連接的TCP
- 無連接的UDP
5.2 運輸層端口號、復用與分用
端口號基本概念
- 進程使用進程標識符(PID)標志
- 不同操作系統使用不同格式的PID
- 需要統一方法標識TCP/IP體系的應用進程
端口號特性
- 運輸層使用端口號區分應用層進程
- 16比特表示，范圍0~65535
端口號分類
-
熟知端口號(0~1023)
- 分配給重要應用協議
- 示例：
- FTP: 21(控制)/20(數據)
- HTTP: 80
- DNS: 53
-
登記端口號(1024~49151)
- 需在IANA登記
- 示例：
- RDP: 3389
-
短暫端口號(49152~65535)
- 客戶進程臨時使用
- 通信結束后可復用
重要說明
- 端口號僅具有本地意義
- 不同計算機的相同端口號無關聯
5.3 UDP與TCP協議對比
| 對比項 | UDP (用戶數據報協議) | TCP (傳輸控制協議) |
|---|---|---|
| 連接方式 | 無連接 | 面向連接 |
| 通信模式 | 支持一對一、一對多、多對一、多對多 | 僅支持一對一通信 |
| 數據傳輸特性 | 對應用層報文直接打包 | 面向字節流 |
| 可靠性 | 不可靠（盡最大努力交付） | 可靠傳輸 |
| 流量控制 | 不支持 | 支持 |
| 擁塞控制 | 不支持 | 支持 |
| 首部開銷 | 固定8字節 | 最小20字節，最大60字節 |
| 典型應用場景 | DNS、視頻流、廣播等實時應用 | HTTP、FTP、郵件等需要可靠傳輸的應用 |
關鍵區別說明
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連接建立：
- UDP無需建立連接即可通信
- TCP需通過三次握手建立連接
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傳輸效率：
- UDP首部開銷小，傳輸效率更高
- TCP為保證可靠性需要更多控制字段
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適用場景：
- UDP適合實時性要求高的應用
- TCP適合數據完整性要求高的應用
