计算机网络3.1 运输层概述 与 多路复用/分解

Posted 2020-12-29 hithongming

第三章第一节 运输层概述 与 多路复用/分解

Outline

• 概述
• 多路复用/分解

Notes

## 概述

• 运输层功能：传输层协议为运行在不同主机上的进程提供了一种逻辑通信机制，即所谓的“端“到”端“通信。并负责对收到的报文进行差错检验，消除网络间不可靠性，提供从源端主机到目的端主机的可靠的、与实际使用的网络无关的信息传输。 
• 工作原理：运输层协议是在端系统中运行的
  • 发送方：将应用递交的消息分成一个或多个的片段，并向下传给网络层。
  • 接收方：将接收到的片段组装成消息，并向上交给应用层。
• 网络层与运输层的区别：
  • 网络层提供主机之间的逻辑通信机制
  • 传输层提供应用进程之间的逻辑通信机制
  • 关系：传输层位于网络层之上、依赖于网络层服务、对网络层服务进行（可能的）增强
• Internet上提供TCP(传输控制协议) 和 UDP(用户数据报协议)两种

 

---

## 多路复用和多路分解

【定义】

        一个进程有一个或多个套接字（socket），它相当于从网络向进程传递数据和从进程向网络传递数据的门户。

• 接收端将运输层报文段中的数据交付到正确的套接字（即不同的进程）的工作称为多路分解（demultiplexing）。
• 而在源主机中从不同套接字中收集数据块，并未每个数据块封装上头部信息从而生成报文段，然后将报文段传递到网络层，所有这些工作称为多路复用（multiplexing）。

【概述】

•  运输层多路复用具有以下要求：
  • 套接字有唯一标识符；
  • 每个报文段有特殊字段用来指示该报文段所要交付到的套接字。
• 这些特殊的字段是源端口号字段和目的段口号字段，端口号是一个16比特的数，其大小在0-65535之间，其中0-1023范围的端口号称为周知端口号（well－known port number），如HTTP(端口号80)、FTP(端口号21)
• 当我们开发一个应用程序时，必须分配一个端口号。

【无连接的多路复用和多路分解】

　　 在运输层，无连接的网络传输是通过UDP来实现的，一个UDP套接字是由一个含有目的IP地址和目的端口号的一个二元组来全面标识的。

　　主机收到UDP段后检查段中的目的端口号，并将UDP段导向绑定在该端口号的Socket，因此如果两个UDP报文段有不同的源IP地址/端口号，却有相同的目的端口号，那么两个报文段将通过相同的目的套接字被定向到相同的目的进程。

【面向连接的多路复用与多路分解】

　　TCP套接字是由一个四元组标识，其内容包括 源IP地址、源端口号、目的IP地址、目的端口号。接收端主机利用所有的四个值将报文段定向分解得到相应的套接字。

　　服务器可能同时支持多个TCP套接字，每个套接字都有自己的四元组标识，故上述例子的两个报文段会通过不同的套接字定向到相同的进程。