计算机网络:UNSW新南COMP9331Lab解析
作者:Json(连接教育高级讲师)
首发于:UNSW学习知识库(UNSW Study Wiki)
创作时间:2025年3月15日
(Lab的解析在文末)
运输层核心功能:提供逻辑通信
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定义:在不同主机上运行的应用进程之间,建立逻辑通信通道。
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意义:屏蔽底层网络细节(如物理链路、网络拓扑),让应用程序感知到直接通信,无需关注数据实际传输路径。
运输层协议在端系统的操作
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发送方(Sender)
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分段处理:将应用层消息拆分为更小的 “段”(Segments)。
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交付网络层:将分段后的数据传递给网络层,由网络层负责路由转发。
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接收方(Receiver)
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重组消息:将接收到的分段重新组合,恢复为完整的应用层消息。
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交付应用层:将重组后的消息传递给应用层,供上层应用使用。
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互联网中的两大运输层协议
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TCP(传输控制协议)
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特点:面向连接、可靠传输,确保数据无差错、按序到达,支持流量控制与拥塞控制。
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适用场景:网页浏览、文件传输、电子邮件等对可靠性要求高的应用。
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UDP(用户数据报协议)
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特点:无连接、不可靠传输,开销小、传输速度快,不保证数据交付。
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适用场景:视频直播、实时游戏、语音通话等对实时性要求高,容忍少量丢包的应用。
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逻辑端到端传输示意图解析
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图中展示了不同网络环境(家庭网络、企业网络、ISP 网络)中,运输层如何在应用层与网络层之间建立逻辑连接。
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红色箭头标注的 “logical end-end transport” 强调运输层逻辑通信的端到端特性,无论中间经过多少网络节点,均保障应用进程间的通信逻辑。
多路复用(发送端)
概念:发送端处理多个套接字数据,添加传输层头部,以便接收端正确分配数据。
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数据流来自多个进程(P3 进程等),每个进程通过不同套接字发送数据。
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传输层接收数据,为每个数据段添加包含**源端口号**和**目的端口号**的传输层头部。
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数据段传递至网络层进一步传输。
解复用(接收端)
概念:接收端通过传输层头部端口号识别目标进程,将数据传递至对应套接字。
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传输层接收网络数据包后,查看传输层头部的端口号信息。
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根据端口号,将数据段分配到对应的进程(如 P1、P2、P4)。
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实现多个进程共享主机传输层资源,避免数据混淆。