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计算机网络运输层简介计算机网络是由多个不同的硬件设备和软件组成的复杂系统，通过网络连接这些设备和软件，使它们能够进行通信和数据传输。
在网络中，运输层是一个非常重要的层次，负责在源主机和目标主机之间提供可靠的数据传输服务。
本文将介绍计算机网络中的运输层，并详细解释其功能和作用。
运输层的功能和作用运输层是网络协议栈中的第四个层次，位于网络层和应用层之间。
它的主要功能是将数据从源主机传输到目标主机，并确保数据的可靠传输。
具体来说，运输层在数据传输过程中需要完成以下几个重要的任务：1. 传输数据分段在传输层中，数据会被切割成较小的分段进行传输。
这是因为在网络中传输大量数据的时候，如果将数据整体传输过去，会占用大量的带宽和传输资源。
通过将数据分成较小的分段，可以提高传输的效率，并减少网络拥塞的可能性。
2. 端口管理运输层通过端口进行数据的发送和接收。
端口是一个逻辑概念，用于标识运行在源主机和目标主机上的应用程序。
源主机通过端口将数据发送给目标主机上的特定应用程序，而目标主机上的应用程序则通过端口接收数据。
3. 多路复用和分解运输层可以同时为多个应用程序提供数据传输服务。
它通过多路复用将多个应用程序的数据打包在一起，然后通过网络传输给目标主机。
目标主机上的运输层再通过分解操作将接收到的数据分发给相应的应用程序。
4. 可靠性保证在数据传输过程中，网络可能出现丢包、错误和传输延迟等问题，这会导致数据的可靠性降低。
运输层通过使用一系列的机制，如确认、重传和流量控制，来确保数据的可靠传输和顺序交付。
5. 错误检测和纠正为了提高数据传输的可靠性，运输层会使用一些错误检测和纠正的方法，如校验和和序列号。
校验和用于检测数据在传输过程中是否发生了错误，而序列号则用于确保数据的按序传输。
运输层的协议计算机网络中有两个主要的运输层协议：传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）。
TCPTCP是一个面向连接的协议，它提供可靠的数据传输服务。
运输层1、应用进程之间的通信又称为端到端的通信。
2、运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信（但网络层是为主机之间提供逻辑通信）。
3、运输层还要对收到的报文进行差错检测。
4、运输层需要有两种不同的运输协议，即面向连接的TCP和无连接的UDP。
5、TCP/IP 的运输层有两个不同的协议：(1) 用户数据报协议UDP (User Datagram Protocol)(2) 传输控制协议TCP (Transmission Control Protocol)6、UDP 在传送数据之前不需要先建立连接。
对方的运输层在收到UDP 报文后，不需要给出任何确认。
7、TCP 则提供面向连接的服务。
TCP不提供广播或多播服务。
8、运输层使用协议端口号(protocol port number)，或通常简称为端口(port)。
9、TCP 最主要的特点：（1）TCP 是面向连接的运输层协议。
（2）每一条TCP 连接只能有两个端点(endpoint)，每一条TCP 连接只能是点对点的（一对一）。
（3）TCP 提供可靠交付的服务。
（4）TCP 提供全双工通信。
（5）面向字节流。
10、软件端口是应用层的各种协议进程与运输实体进行层间交互的一种地址11、UDP 没有拥塞控制，很适合多媒体通信的要求。
12、TCP 连接的端点不是主机，不是主机的IP地址，不是应用进程，也不是运输层的协议端口。
TCP 连接的端点叫做套接字(socket)或插口。
端口号拼接到(contatenated with) IP地址即构成了套接字。
13、14、在发送完一个分组后，必须暂时保留已发送的分组的副本。
分组和确认分组都必须进行编号。
超时计时器的重传时间应当比数据在分组传输的平均往返时间更长一些。
15、流量控制(flow control)就是让发送方的发送速率不要太快，既要让接收方来得及接收，也不要使网络发生拥塞。
16、在某段时间，若对网络中某资源的需求超过了该资源所能提供的可用部分，网络的性能就要变坏——产生拥塞(congestion)。
5．1 运输层前面介绍了OSI七层模型中的物理层、数据链路层和网络层，它们是面。
向网络通信的低三层协议。
运输层负责端到端的通信，既是六层模型中负责数据通信的最高层，又是面向网络通信的低三层和面向信息处理的最高三层之间的中间层。
运输层位于网络层之上、会话层之下，它利用网络层子系统提供给它的服务去开发本层的功能，并实现本层对会话层的服务。
运输层是OSI七层模型中最重要最关键的一层，是唯一负责总体数据传输和控制的一层。
运输层要达到两个主要目的：第一，提供可靠的端到端的通信；第二，向会话层提供独立于网络的运输服务。
在讨论为实现这两个目标所应具有的功能之前，先考察一下运输层所处的地位。
首先，运输层之上的会话层、表示层及应用层均不包含任何数据传输的功能，而网络层又不一定需要保证发送站的数据可靠地送至目的站；其次会话层不必考虑实际网络的结构、属性、连接方式等实现的细节。
根据运输层在七层模型中的目的和地位，它的主要功能是对一个进行的对话或连接提供可靠的传输服务；在通向网络的单一物理连接上实现该连接的复用；在单一连接上进行端到端的序号及流量控制：进行端到端的差错控制及恢复；提供运输层的其它服务等。
运输层反映并扩展了网络层子系统的服务功能，并通过运输层地址提供给高层用户传输数据的通信端口，使系统间高层资源的共享不必考虑数据通信方面的问题。
运输层的最终目标是为用户提供有效、可靠和价格合理的服务。
一、运输服务运输层的服务包括的内容有：服务的类型、服务的等级、数据运输、用户接口、连接管理、快速数据运输、状态报告、安全保密等。
1、服务类型运输服务有两大类，即面向连接的服务和无连接的服务。
面向连接的服务提供运输服务与用户之间逻辑连接的建立、维持和拆除，是可靠的服务，可提供流量控制、差错控制和序列控制。
无连接服务即数据报服务，只能提供不可靠的服务。
需要说明一下的是，面向连接的运输服务与面向连接的网络层服务十分相似，两者都向用户提供连接的建立、维持和拆除，而且，无连接的运输服务与无连接的网络层服务也十分相似。
计算机网络的排队论模型计算机网络是现代社会中不可或缺的一部分，它连接了人们、企业和机构，带来了信息的快速传递和资源的共享。
然而，在网络中，由于各种因素的存在，比如带宽限制、网络拥塞、数据包丢失等，会导致网络性能下降和用户体验下降的问题。
为了解决这些问题，排队论模型被引入到计算机网络中，用于研究和优化网络的性能。
一、排队论简介排队论是一种数学工具，用于研究到达一个服务系统的输入和离开系统的输出之间的关系。
它通过建立数学模型来描述输入、服务和输出的过程，并通过一些指标来衡量系统的性能。
在计算机网络中，排队论被广泛应用于分析和优化网络性能，如网络延迟、带宽利用率等问题。
二、排队论模型的基本元素在计算机网络的排队论模型中，有四个基本元素，分别是顾客、服务设备、队列和调度策略。
1. 顾客：顾客是指网络中需要进行服务的对象，可以是一个用户、一个数据包等。
每个顾客都有自己的到达时间和服务时间。
2. 服务设备：服务设备是指完成顾客服务的实体，可以是一个路由器、一个服务器等。
服务设备具有能力对顾客进行服务，并有一定的服务速率。
3. 队列：当顾客到达服务设备时，如果服务设备正在为其他顾客进行服务，该顾客将会进入队列中等待。
队列可以有多种形式，如先进先出(FIFO)队列、优先级队列等。
4. 调度策略：调度策略是指决定哪个顾客能够获得服务的规则。
常见的调度策略有先来先服务(FCFS)、最短作业优先(SJF)、循环调度(Round Robin)等。
三、排队论模型的应用排队论模型在计算机网络中有多种应用，以下是其中几个典型的应用场景。
1. 带宽利用率：通过排队论模型，可以分析网络中的数据流量和带宽的利用率。
根据顾客到达率、服务速率以及调度策略，可以计算出网络中数据包的平均排队长度、平均等待时间等指标，从而评估网络的带宽利用率。
2. 延迟分析：网络的延迟是影响用户体验的重要指标。
排队论模型可以帮助分析和优化网络的延迟。
通过调整服务速率、队列容量以及调度策略等因素，可以降低网络的延迟。
计算机网络中的排队论与消息队列优化一、引言计算机网络中，排队是一种常见的现象。
例如，在网站服务器上，许多用户可能同时发送请求，但服务器只能处理有限数量的请求。
当请求量超过服务器处理能力时，剩余请求便会进入队列，等待处理。
在这种情况下，优化排队系统是至关重要的。
二、排队论的基础知识排队论是一种数学模型，用于研究排队系统中的等待时间、队列长度、服务质量等参数。
排队论通常涉及以下几个基本概念：1.客户：排队论中指正在排队等待服务的人或事物。
2.服务设施：例如一个服务器，就是用于提供服务的设备或机器。
3.队列：正在等待服务的客户构成的序列。
4.服务：服务设施为客户提供的服务，通常以时间为单位计算。
5.到达：新客户抵达排队系统并开始排队的时刻。
6.离开：客户从队列中被服务设施服务并离开系统的时刻。
7.利用率：服务设施处于服务状态的时间与总时间的比率。
8.服务率：服务设施在单位时间内能够完成的客户数目。
9.队列长度：队列中未被服务的客户数。
10.等待时间：客户进入队列直到被服务前的时间。
三、排队论在计算机网络中的应用排队论在计算机网络中有广泛的应用。
例如，对于一个网站，当许多用户同时发送请求时，服务器必须为请求排队。
在这种情况下，优化排队系统可以减少等待时间、提高响应速度，从而提高用户体验。
以下将介绍两种常见的排队系统：1.单队列排队系统在单队列排队系统中，所有的客户进入同一个队列。
排队系统包括一个服务设施和一个队列。
服务设施一次只能为一个客户提供服务。
在计算机网络中，单队列排队系统可以应用于网站服务器。
用户请求将进入服务器的队列，等待服务器的处理。
如果服务器负载过大，请求将在队列中等待较长时间。
优化单队列排队系统的方法包括以下几个方面：1）调整服务速度：改变服务设施的速度可以影响客户等待时间。
2）提高服务质量：提高服务质量可以节省客户的等待时间，减少队列长度。
3）增加服务设施：增加服务设施可以提高服务率，降低队列长度。
