什么是传输层？ | 月灯依旧

开放系统互连模型或 OSI 模型是一种概念模型，用于描述构成计算机网络的各个部分。它主要旨在为开发网络标准和协议创建日常理解。该模型对于帮助理解计算机网络的基础知识非常有用。

然而，非常值得记住的是，协议在现实世界中的实现有所不同。有很多跨层协议。现代网络概念也不一定适合 OSI 模型。不过，了解基础知识还是有帮助的。

OSI 模型有七层，数字越低越接近传输数据的裸金属电缆。传输层是第四层。传输层负责在通信设备之间提供端到端的通信服务。传输层协议可以是面向连接的。然而，它们也可以是无连接的。

TCP 代表传输控制协议，是最著名和最常用的传输层协议。它是面向连接的双向通信，具有错误检测和重传功能。 UDP 是最流行的传输层协议，代表通用数据报协议。它是无连接的，发送方永远不知道接收方是否收到过传输。这两种协议共同构成了 Internet 上的大部分网络流量。它们也是在所有主要操作系统上实现的仅有的两个协议。

TLS，或传输层安全性，是一种用于 HTTPS 等的加密协议。尽管在其名称中包含“传输层”一词，但 TLS 在 OSI 模型的第 6 层（表示层）运行，并在数据到达实际传输层协议之前对其进行加密。

传输层协议的特点

传输层协议可以是面向连接的。这对于应用程序来说通常更容易管理，因为存在单个数据流而不是可能不完整的数据报系列。数据的顺序通常也很重要。虽然网络通常会导致数据包按照发送顺序进行传送，但这不一定是可靠的。可以对段进行编号，以便在以错误的顺序显示时可以重新排序。

可以使用诸如校验和之类的错误检测代码来实现错误检测。可以发送一条接收消息，用 ACK 确认成功接收，用 NACK 确认错误。在收到 NACK 或超时后，发送方可能会自动重复传输。流量控制可以确保发送方不会传输得太快而导致接收方跟不上。

拥塞避免有助于即使在重负载下也能确保最佳网络性能。慢启动，对于 example, 强制某些连接开始缓慢并加快速度，从而避免使网络不堪重负。这对于重传尤为重要，因为网络拥塞可能是第一个问题的原因，而再次重传会加剧问题。多路复用支持端口号的定义，以便多个传输可以在同一台机器上同时发生，并且都可以到达正确的应用程序而不会相互干扰。

这些特性都不是传输层协议所必需的。 TCP，对于 example, 确实支持上述所有功能。但是，UDP 仅支持多路复用。

面向连接与无连接

通常，大多数网络通信都是双向的，并遵循请求-响应模式。网络流量是一个极好的 example 这个的。对于请求-响应用例，TCP 是理想的选择。它在双方之间提供了可靠的连接。如果无法正确接收片段，这可能会导致网页无法正确显示。但是，自动错误检查和重放有助于尽快检测并更正这些错误。与损坏的内容相比，额外的传输时间不是问题。

但是，情况并非总是如此。观看实时视频流、流式音频或玩在线视频游戏时可能需要传输时间。丢失数据报当然不是理想的选择，但等待它被重新传输是更可取的，因为内容在它到达的时候已经移动了。因此，实时和流媒体内容倾向于使用 UDP。它重量更轻、速度更快，因为它不像 TCP 那样保证传输成功。