γ运输层

运输层解决的问题

        运输层解决的问题是，数据传输的问题。数据传输分为不可靠传输和可靠数据传输，分别对应的是UDP协议和TCP协议。  

每个层次的职责

        看应用层的章节的时候，免不了要看到运输层；现在到了运输层这一章节，免不了要看到网络层。既然是分层架构了，应用层就讲解应用层，运输层就讲解运输层，干嘛总是要牵扯到下一层？分层之后，是需要把每个层粘合起来，构成一个完整的服务。网络的传输协议不是全局粘合，而是每一层负责粘合下一层。所以，每一层的协议除了指定的服务和操作界面之外，还要粘合下一层的服务。

多路复用，多路分解

        在pc机器上，天然就会有运行多个应用程序，但是应用程序是使用的是同一个网络通道。应用程序发送信息的时候，对应的socket会按照报文段的大小拆分传输的信息，复用网络通道。一个数据报文是怎么路由到指定的应用程序的？当数据报文到达网卡，操作系统会根据数据报文携带的目标进程的端口，转发到端口对应的进程，实现了多路分解。

无链接运输UDP

        UDP协议处理的数据结构可以抽象为（s_port, t_port, size, checksum, data）。s_port为源端口，t_port为目标端口，size为报文总长度， checksum为校验和，data为应用数据。对于应用数据来说，checksum为冗余数据，目的是对接收的报文做校验，如果校验和不通过，则丢弃报文。

可靠传输协议原理

        运输层的是建立在网络层之上，网络层做的是尽力交付报文，网络层本身是不可靠的传输协议。运输层某种程度上，是异步发送数据包组。为了让发送数据包能够确认是否发送到达接收方，需要接收方发送确认信号ack到发送方确认。

        正常流程是发送一个数据包，然后收到一个ack确认数据包。如果发送方ack确认报文丢失了，正常流程是走不下去的。所以需要做一个补偿机制，确认状态变更可以正常往下走。补偿机制是多了一个定时任务。定时任务定时处理正常流程出现异常的数据包。

        数据包组中，每个数据包的状态已发送已确认，已发送未确认，未发送未确认。为了限制已发送未确认的数量，引入了滑动窗口的概念。其实就是设置一个阈值，让已发送未确认数量限制在阈值之内。设置一个阈值的好处是，可以节省带宽资源，让每个发送数据操作尽量有效。

TCP传输协议

        tcp传输协议在可靠传输协议中已经解释得差不多了。特别的地方在于，建立tcp连接，是通过三次握手；断开tcp连接是四次挥手。tcp连接是逻辑意义上的，连接的状态信息是维护是由客户端和服务端各自维护，在ip层之下，是没有tcp连接这个概念。

额外的一些想法

        虽然说计算机网络原理是基础课程，但是某种程度上就是一个产品说明书。这个和数据结构与算法等课程是完全不一样的。通过阅读产品说明书，是很难理解到产品的细节和精髓，因为我们都搞不清楚前辈们当初为什么这个设计。我们的应用系统都是架构在网络之上的，不理解计算机网络是完全不可以的。我们学计算机网络只能猜测当初架构网络的时候的需求，通过需求，自己构建出整个计算机网络的体系。有了大局观之后，再去学习一些细节，会好很多。