運輸層在計算機網絡五層協定的位置
關鍵字說明
計算機通信：通信就是交換資料，例：主機A與主機B通信，即為主機A與主機B交換資料
主要層負責
- 網絡層：負責主機與主機之間的通信，例：主機A與主機B通信
- 應用層：負責主機程序與主機程序之間的通信，例：主機A中的QQ程式與主機B中的QQ程式通信（同一個主機上會有多個不同的應用）
-
網絡層
總結：IP層（同網際層）為主機之間提供邏輯通信，而運輸層為應用程序之間提供端到端的邏輯通信
程序之間的通信
從IP層（同網際層）來說，通信的兩端是兩台主機。IP資料報的首部明确地标志了這兩台主機的IP位址。下圖為IP資料報格式
從IP層來說，隻是負責兩台主機之間通信的兩端是。由于主機中運作多個應用（如浏覽器，QQ，Foxmail郵件等應用）。也就是說真正進行通信的實體是在主機中的程序（一個應用可了解為一個程序），即這台主機中的一個程序和另一台主機中的一個程序在交換資料。
那麼運輸層在程序之間通信承接什麼重要的功能
假設有兩台主機X,Y。其中應用A與應用C互相通信，應用B與應用D互相通信。而IP層隻負責主機X與主機Y之間的通信，那麼傳輸層将必須具有重要的功能，
複用
和
分用
上述圖檔隻說明了單方向資料傳輸，實際上是雙向傳輸，這裡為了簡單說明
- 複用，複用是站在發送端角度來看，由于主機運作的應用有多個，但是他們都需要進行應用通信，也就是需要發送資料，那麼運輸層可以為不同的應用提供發送資料服務，則可以了解為不同的應用共同使用運輸層提供的端對端通信服務（端對端可了解為程序之間的通信）
- 分用，複用是站在接收端角度來看，由于主機運作的應用有多個，那麼如何将運輸層收到的通信資料正确傳遞到正确的應用（如，是把資料傳遞給QQ應用，還是浏覽器應用），那麼運輸層可以為不同的應用提供接收資料服務
運輸層還包括其他功能如，對收到的封包進行差錯檢查，這裡就不再說明
總結：從通信和資訊處理的角度看，
運輸層向它上面的應用層提供通信服務
，它屬于面向通信部分的最高層，同時也是使用者功能中的最低層
運輸層的重要協定
TCP/IP 的運輸層有兩個不同的協定：
- 使用者資料報協定UDP(User Datagram Protocol)
- 傳輸控制協定TCP(Transmission Control Protocol)
兩種協定所在位置
按照OSI的術語，兩個對等運輸實體在通信時傳送的資料機關叫做
運輸協定資料單元TPDU(Transport Protocol Data Unit)
。但在TCP/IP體系中，則根據所使用的協定是TCP或UDP，分别稱之為
TCP封包段(segment)
或
UDP使用者資料報
。
- UDP在傳送資料之前
不需要先建立連接配接
- TCP則
提供面向連接配接的服務
一些應用和應用層協定主要使用的運輸層協定（UDP或TCP）
| 應用 | 應用層協定 | 運輸層協定 |
|---|---|---|
| 域名系統 | DNS | UDP |
| 檔案傳送 | TFTP | UDP |
| 路由選擇協定 | RIP | UDP |
| 動态IP位址配置 | DHCP | UDP |
| 網絡管理 | SNMP | UDP |
| 遠端檔案伺服器 | NFS | UDP |
| IP電話 | 專用協定 | UDP |
| 流式多媒體通信 | 專用協定 | UDP |
| 多點傳播 | IGMP | UDP |
| 電子郵件 | SMTP | TCP |
| 遠端終端輸入 | TELNET | TCP |
| 網際網路 | HTTP | TCP |
| 檔案傳送 | FTP | TCP |
運輸層的端口
圖一
圖二
上述我們提到了複用與分用的概念，那麼計算機是如何來實作這個功能呢？
當我們啟動一個應用後，會為計算機的程序配置設定一個程序辨別符，稱為程序的PID
那我們是否可以使用程序的PID來實作複用與分用功能，答案是不可行的，可以簡述為以下幾點
- 計算機的作業系統種類很多，而不同的作業系統又使用不同格式的程序辨別符，無法統一
- 由于程序的建立和撤銷都是動态進行的，PID可以随着變化，是以通信的雙方很難知道對方主機運作着哪些程序，即無法知道對方有哪些程序PID
- 同一台主機可以啟動相同的應用，如啟動多個QQ應用，那麼PID肯定是多個，且PID數字是任意的，那麼通信的雙方幾乎很難知道對方有哪些程序PID
為了使運作不同作業系統的計算機的應用程序能夠互相通信，就
必須用統一的方法
對 TCP/IP 體系的應用程序進行标志。解決這個問題的方法就是在運輸層使用
協定端口号
(protocol port number)，或通常簡稱為
端口
(port)
簡單的可以了解為，端口是将主機中的應用進行統一通信的邏輯區分，即一個端口代表着一個應用，而傳輸層通過端口即可完成通信中的複用與分用功能。這種統一可以屏蔽掉不同作業系統的處理細節。
TCP/IP的運輸層用一個16位端口号來标志一個端口。16位的端口号可允許有65535個不同的端口号（2的16次方-1），這個數目對一個計算機來說是足夠用的。但端口号隻具有本地意義，即不同的主機，相同的端口，運作的應用也是不同的。
端口的分類
根據通信我們可以将通信的雙方分為用戶端與服務端，因為傳輸層的端口号分為兩大類
-
伺服器端使用的端口号
0~1023
1024~49151
| 常用應用 | 端口 | 說明 |
|---|---|---|
| ftp | 21 | File Transfer Protocol |
| ssh | 22 | The Secure Shell (SSH) Protocol |
| telnet | 23 | Telnet |
| smtp | 25 | Simple Mail Transfer |
| domain | 53 | Domain Name Server |
| tftp | 69 | Trivial File Transfer |
| http | 80 | World Wide Web HTTP |
| pop3 | 110 | Post Office Protocol - Version 3 |
| sftp | 115 | Simple File Transfer Protocol |
| snmp | 161 | SNMP |
| imap3 | 220 | Interactive Mail Access Protocol v3 |
| https | 443 | HTTPS |
-
用戶端使用的端口号
49151~65535
。由于這類端口号僅在客戶程序運作時才動态選擇，是以又叫做短暫端口号。這類端口号留給客戶程序臨時使用。客戶程序結束後釋放這個臨時端口号，這個端口号就可以供其他
客戶程序使用。