了解传输层及其功能

OSI 模型（Open Systems Interconnection Model）的第四层是传输层。OSI 模型通过划分导致信息移动的任务来工作。这种运动在联网的计算机之间进行。OSI 模型将信息分解为更小的部分，以便轻松管理它们。OSI 模型中存在的每一层都有针对信息段执行的特定任务。

此外，OSI 模型分配给传输层的工作是需要包括纠错的工作。除此之外，这个特定的层还可以在数据通过网络传输之前和之后提供数据的分段和去分段。此外，传输层是负责流量控制的层，以确保分段数据将以正确的顺序通过网络提供。

在本文中，我们将讨论传输层的各种功能。此外，我们将讨论数据完整性以及序列控制是如何完成的。我们还将尝试阐明复制控制是如何发生的。让我们开始吧。

传输层的主要功能

传输层为网络提供了许多功能，并且当网络使用远程主机时，它在两个进程之间提供端到端加密。在本节中，我们将简要讨论传输层的每个功能，以显示它在数据段上处理的工作类型。

端到端交付

使用传输层，您可以透明地将数据从一台主机传输到另一台主机。它是一个完整的端到端解决方案，可提供可靠的通信方式。甚至 TCP/IP 也依赖于传输层上数据传输的透明性。传输层是 IP 通信会话使用的层。当它从一个点到另一个点开始和结束时。

除此之外，对于 TCP/IP 模型，传输层是硬件中存在的端口侦听通信的层。为了详细说明这一点，让我们以在 TCP 端口 80 上侦听 HTTP 的标准端口为例。请记住，HTTP 可以在任何 TCP 端口上高效运行，但 TCP 端口 80 长期以来一直是标准端口。端口号的标准化用于简化端口号之间发生的协商。

数据链路层需要 MAC 地址，这是一个存在于主机 NIC 中的 48 位地址。因此它可以将框架传送到精确的位置。另一方面，网络层需要 IP 地址来执行数据包的适当路由。就像那样，当涉及到传输层时，端口号用于将数据段传递到正确的进程。多个进程正在特定主机上运行。因此，一个 16 位地址用于唯一标识任何客户端-服务器程序。

寻址

寻址是传输层的主要职责。它的目的是为网络中存在的不同节点提供唯一地址。这些地址以物理和逻辑方式提供。但大多数时候，您会发现它们以逻辑形式存在。这意味着这些地址是基于软件的地址。IP地址是使用最广泛的网络地址之一。它在IP网络中被唯一定义。

当我们查看 OSI 模型时，我们可以看到传输层是与会话层的功能交互的层。多个协议将会话、表示和应用层组合在一个层中，并将其定义为应用层。在这种情况下，传递到会话层的数据意味着它正在传递到应用程序层。在一台机器上生成的数据将被传输到正确的应用程序或其他设备。发生这种情况时，传输层用于提供特定应用程序或机器的寻址。

机器或应用程序的寻址发生在传输层添加用户地址时。用户地址将指定为特定站或端口。除此之外，端口变量用于表示来自指定站的特定 TS 用户，称为传输服务访问点 (TSAP)。每个站点都带有一个传输实体。最后，对于提供寻址的传输层协议，它需要知道上层使用什么协议进行通信。

可靠的交付

传输层有五个不同的方面来确保数据包的精确传送。下面分别简要讨论这五个方面。

• 错误控制：传输层最不可或缺的部分之一是错误控制。传输数据时，永远不可能 100% 没有错误。因此，传输层是设计用来纠正错误并使传输完美的层。另一方面，差错控制也发生在数据链路层。它带有错误处理机制的地方。但是数据链路层只负责节点到节点的无差错传输。您应该记住的一件事是节点到节点的可靠性并不能确保端到端的可靠性。
• 数据完整性：此外，传输层负责检查来自应用层的错误消息。这是通过使用错误检测控制计算校验和来完成的。之后，它还通过 ACK 和 NACK 服务检查数据在传输过程中是否损坏。这些服务还向发送者确认数据已经到达，并检查其完整性是否受到损害。
• 顺序控制：可靠性的第三个方面是掌握顺序控制。这是在发送方和接收方两端完成的。当发送方发送数据时，传输层负责确保上层收到的下层数据包可以被下层使用。另一方面，接收端传输层确保从发送端到达的不同数据段以正确的顺序重组。
• 丢失控制：这是通过传输层为网络提供可靠性的第四个方面。此技术可确保在传输完成时所有数据片段都到达目的地。所有数据片段都被赋予一个序列号，从发送端发送到传输层。在这些序列号的帮助下，接收端的传输层将找出丢失的段。
• 复制控制：传输层确保数据到达目的地时没有重复数据。正如我们之前所说，序列号用于识别传输过程中丢失的数据段。同样，这些序列号也将提供有关给定数据包是否已被接收两次的信息。如果存在重复数据段，则接收方将丢弃其中一个并完成发送方传输层定义的数据段序列。

流量控制

流量控制意味着传输层确保接收方不会被发送方通过网络发送的数据包淹没。它与我们所知的背压非常相似，它存在于分布式系统架构中。借助流量控制，接收方将向接收方发送有关需要发送多少数据以及当前传输状况的反馈。

请记住，这不是网络拥塞控制。事实上，这两种机制都有一些重叠。但他们提供谨慎的功能。拥塞控制防止节点淹没整个网络。而如果我们看流量控制，它的目的只是在接收端控制数据段的传输。

复用

多路复用是传输层用来提高数据传输效率的另一种网络机制。传输层使用两种类型的多路复用，它们是：

向上多路复用：在这种类型的多路复用中，多个传输层连接到一个网络。这使得它相对具有成本效益，并且连接根据其目的地由传输层分组。这种形式的多路复用适用于网络非常昂贵的情况。除此之外，在向上多路复用的帮助下，传输层可以发送多个传输，这些传输必须通过相同的路径移动才能到达相同的目的地。

下行复用：仅在需要高带宽时才使用下行连接。传输层在向下复用时打开多个网络连接。这导致流量在这些连接之间分配。另一方面，为了使下行多路复用正常工作，子网的数据链路必须很好地处理网络容量。

传输层协议

传输层协议使用两种类型的协议：TCP 和 UDP。存在于网络层中的 IP 协议用于将数据报从发送方传递到接收方。

传输控制协议 (TCP)

TCP 向应用程序提供传输层服务的所有功能。除此之外，它更像是一个面向连接的协议。因此，双方之间的连接是通过虚电路建立的。在传输完成之前，此虚拟电路只会存在于发送方和接收方之间。一旦传输完成，虚电路将关闭。

TCP 协议包括我们在上面传输层功能部分讨论的所有主要功能。这里唯一增加的是流数据传输，TCP 以字节流的形式发送数据。之后，它将这些流以TCP段的形式重新组合，并通过IP层传递，以便发送到传输。因此 TCP 将数据本身分段，然后将其转发到 IP 层以通过网络发送。TCP 的头部大小为 20 字节，相当可靠。此外，它等待接收到的数据的确认。如果部分数据包丢失，它可以从发送端重新发送。最后，它是一个面向连接的协议。

用户数据报协议 (UDP)

此特定协议为传输层传输提供非顺序传输功能。此外，UDP 是您会发现在 OSI 模型中工作的无连接协议之一。当可靠性和安全性不是保持网络以其巨大的速度和规模运行的主要问题时，它被用在网络中。

此外，UDP是一种端到端的传输层协议，它将数据段中的地址相加，并使用校验和进行错误控制和长度信息，以从上层获取数据。传输层中的 UDP 生成的数据包称为带有 16 字节标头的用户数据报。标头包括：

• 源端口地址
• 目的端口地址
• 数据报的总长度
• 校验和

UDP 使用简单函数进行端到端传输。因此，它不附带功能的排序和重新排序。另外，当它发现传输错误时，您无法确定数据包是否已损坏。此外，当它发现错误时，它仍然无法指出导致错误的具体数据包，因为它不包含数据段的 ID，甚至没有数据段的序号。

结论

所以这都是关于 OSI 模型（开放系统互连模型）的第四层，即传输层。我们希望现在您已经对传输层、它的功能以及传输层的各种类型有了一个清晰的认识。此外，我们希望您还了解了数据完整性以及如何进行顺序控制。此外，我们已经向您解释了复制控制是如何发生的。