运输层是计算机网络体系结构中的关键层次，位于网络层之上、应用层之下，主要负责端到端的数据传输服务。它通过提供可靠的或不可靠的数据传输机制，确保应用程序之间的通信顺利进行。
一、运输层的核心功能
运输层的主要功能包括：
- 进程间通信：运输层通过端口号标识不同的应用程序进程，实现多路复用和多路分解。发送方将多个应用进程的数据复用到一个运输层连接中，接收方则根据端口号将数据正确交付给目标进程。
- 可靠数据传输：对于需要可靠通信的应用（如文件传输、网页浏览），运输层通过确认、重传、流量控制和拥塞控制等机制，确保数据无差错、不丢失、不失序地到达接收方。
- 流量控制：通过滑动窗口协议等手段，调节发送方的数据发送速率，避免接收方缓冲区溢出。
- 拥塞控制：监测网络拥塞状况，动态调整数据传输速率，防止网络过载。
二、运输层协议
常见的运输层协议包括：
- TCP（传输控制协议）：面向连接的可靠协议，提供字节流服务，适用于对可靠性要求高的应用，如HTTP、FTP等。
- UDP（用户数据报协议）：无连接的不可靠协议，提供数据报服务，适用于实时性要求高但可容忍少量丢失的应用，如视频流、DNS查询等。
三、TCP与UDP的对比
- 连接方式：TCP需要建立连接（三次握手），UDP无需连接。
- 可靠性：TCP通过确认和重传保证可靠传输，UDP不提供可靠性保障。
- 开销：TCP头部较大（20字节），UDP头部较小（8字节）。
- 应用场景：TCP用于Web浏览、电子邮件等；UDP用于音视频流、在线游戏等。
四、运输层在计算机网络中的重要性
运输层作为应用层和网络层之间的桥梁，屏蔽了底层网络的复杂性，为应用程序提供了统一的通信接口。通过端口号、可靠传输和流量控制等机制，运输层确保了数据在不可靠的网络环境中高效、有序地传输，是互联网通信的基石。
理解运输层的工作原理和协议特性，对于设计和优化网络应用至关重要。
