什么是传输层？

传输层是开放系统互连（OSI）通信模型的第4层。它负责确保数据包在发送方和接收方之间准确可靠地到达。传输层最常使用TCP或用户数据报协议（UDP）。在TCP/IP网络模型中，传输层位于应用层和网络层之间。

在OSI模型中，传输层位于网络层和会话层之间。网络层负责接收数据包并将其发送到正确的计算机。传输层随后接收这些数据包，检查错误并进行排序，然后将它们发送到计算机上运行的正确程序的会话层。会话层接收格式完好的数据包，并将其用于应用程序数据。

传输层功能

总体功能是将应用层与需要担心具体细节隔离开来。它通过提供端到端通信、可靠性、流量控制、寻址和多路复用来实现这一目标：

• 端到端通信：传输层为应用程序提供发送和接收数据流的能力。网络层将数据流分割成通过网络发送的数据包，并在另一端重建数据。如果数据包乱序到达，它可以通过分段编号重新排序，并以正确顺序呈现数据。

• 可靠性：能够纠正网络数据传输过程中可能发生的错误。如果数据在传输过程中意外更改，错误校正和校验和会捕获它。如果数据包丢失，会被捕获并重新传输。如果单个数据包被重复，可以被检测并丢弃。它还可以发送接收数据包的确认以保证交付。某些协议在数据包未接收或损坏时会发送消息。

• 流量控制：传输层能够避免发送超过可可靠传输能力的数据。它可以缓冲发送和接收数据，直到有足够的网络容量。如果接收缓冲区变满，它可以降低发送速率。它还实现拥塞控制。如果网络因过多重传消息而泛滥，将会不堪重负且无法恢复。拥塞控制通过使用动态重传计时器和慢启动来防止这种情况。

• 寻址：能够与计算机上的正确应用程序通信。寻址通常使用网络端口为机器上的每个发送和接收应用程序分配特定端口号。通过结合网络层使用的IP地址和传输层上的端口，每个应用程序都可以拥有唯一地址。

• 多路复用：任意数量的应用程序能够使用任意数量的网络连接。例如，典型的台式计算机可能只有一个以太网连接，但同时有多个连接到互联网的运行连接，如Web浏览器、视频流和邮件客户端。相反，大型服务器可能只有一个应用程序，如SQL服务器，但有两个物理以太网连接以提供尽可能多的带宽。传输层确保每个应用程序获得公平份额的共享网络连接。

TCP/IP模型中的传输层

OSI模型是理解系统间通信的理论构建。它不直接涉及任何具体实现。而TCP/IP是在现代计算机网络和互联网上实际实现的协议。

TCP/IP可能实现也可能不实现OSI模型提到的所有功能。支持的功能取决于使用的协议。TCP/IP也使用更少的层。在OSI模型中，传输层位于网络层和会话层之间。在TCP/IP中，它位于网络层和应用层之间。

传输层协议

UDP和TCP是最常见的传输层协议。

UDP是简单快速的传输协议。它用于无连接传输。它被认为是不可靠的，因为它不使用确认或重传，所以数据包可能会丢失。UDP最适合实时数据，其中传输速度比可靠性更重要，如视频会议。

TCP是功能更丰富的传输协议。它是面向连接的。它使用同步和确认消息来确保交付。它在需要时重新传输和重新排序数据包。它可以协商发送和接收速率。TCP比UDP慢。TCP是互联网上最常见的协议。

QUIC，前身为快速UDP互联网连接，是一种新协议。它试图结合TCP的许多最佳可靠性特性和UDP的速度。它针对互联网使用和超文本传输协议3进行了优化。它使用前向纠错，使其更适合无线传输，如5G网络。

其他传输层协议包括：

• 光纤通道协议
• 可靠数据协议
• 流控制传输协议