计算机网络——与运输层有关的术语

1.运输层概述

计算机网络建设前几节详述的物理层、数据链接层和网络层解决了通过异构体网络连接主机的挑战,导致主机对主机的通信。
然而,事实上,在计算机网络中互动的真正因素是连接两端的主机上的过程,运输层的目标,即端对端协议,是向各主机上的应用程序提供直接通信服务。

如上图所示,计算机流程之间的通信是一种频繁的合作,因此必须在应用水平以下部署四个层次的系统。

这一过程利用运输层的多个港口,然后在网络层及其下层发送应用层信息,接收方的运输层通过不同港口提供给应用层的应用过程,很容易说,运输层直接支持应用流程之间的逻辑通信。
因特网运输层支持两个不同的应用层运输协议,即连接TCP和无连接接入UDP,视申请需求而定。

2.端口号

运输层使用端口号在不同应用程序之间进行区分。 在计算机上运行的程序使用程序识别码PID来识别。 然而,互联网上的计算机并不使用一致的操作系统,不同的操作系统使用不同格式的流程代号。 为了使在不同操作系统运行的计算机程序之间能够进行网络通信,必须给 TCP/IP 应用程序贴上标签。
TCP/IP系统的运输层使用港口号来识别应用层中不同的应用过程,港口号以16位数表示,价值范围为0-65535。

• 了解0-1023号港口,这些港口被分配给一些最基本的TCP/IP协议,如FTP 21/20、HTTP 80和DNS 53。
• 注册港口号:1024-49151,用于没有已知港口号的应用程序,如使用港口号3389的微软远程桌面。
• 短期端口号: 49152-65535, 客户程序选择临时使用。 当服务器程序从客户程序收到信息时,客户程序使用的动态端口号就已经知道, 连接结束时, 其它用户程序也可以使用端口号 。
  港口号仅与当地一级有关,即港口号仅用于识别计算机应用层的流程,没有使用与互联网没有连接的计算机上的同一港口号。

3.复用与分用

发件人程序传递应用程序信息,覆盖与UDP协议(称为UDP再利用)有关的运输层,以及与TCP协议(称为TCP再利用)有关的程序。 UDP和TCP用户数据报告都需要将IP协议密封为IP数据报告,IP数据报告初始部分中的协议字段表明是否使用了UDP或TCP。
当接收方网络层收到数据报告时,将使用 IP 。 IP 数据报告的数据载荷部分中密封的 UDP 用户软件包或 TCP 信息将用于 UDP 或 TCP 分割,这取决于按端口号将信息传送到应用水平的程序。

4.运输层实例

以下是详尽解释申请过程通信的一个实例。

上图描述了通过总机连接的 DNS 服务器、 Web 服务器和 PC 。 DNS 服务器存储 Web 服务器的域名和 IP 地址 。

当 PC 浏览器试图连接到 Web 服务器并加入其网站时, 必须找到网站和 IP 地址之间的匹配 。

这就需要向 DNS 服务器发送 DNS 查询请求信息。 目的地端口号是 DNS 协议经常使用的端口号53, 而源端口号则是随机选择的未使用的临时端口号 。

当查询信息被 DNS 服务器传输级别接收时,它会进行分割和解释,会发送 DNS 响应信息,匹配的 IP 地址会写入数据负载,而目的地端口号会以PC 应用程序处理端口号填入。

在网络服务器IP地址确定后,可发出HTTP请求,假定源端口号仍然是49152,目的地端口号是HTTP协议常用的80号端口号。

然后服务器将发送回复信息, 通知首页, 允许 PC 上的浏览器显示第一页的内容 。

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