【计算机网络-运输层功能及其核心协议】
计算机网络技术的基础中，运输层是网络协议栈中的关键层次，它负责在互联网上实现不同主机中的应用程序之间的通信。运输层的主要任务是确保数据从源主机的特定应用程序正确地传送到目标主机的对应应用程序。这个层次的通信不仅涉及到主机间的通信，更精确地说，是主机中运行的进程间的通信。
1. **进程之间的通信**
在运输层，通信的真正端点是主机中的应用程序，也称为进程。每个进程都有一个唯一的标识符，即端口号，使得运输层能够区分同一主机内多个并发的通信。例如，一台主机上的Web服务器和邮件服务器可以同时运行，通过不同的端口接收和发送数据，确保数据不会混淆。
2. **运输层的两个主要协议**
- **用户数据报协议UDP**：UDP是一个无连接的协议，这意味着它不建立连接即可发送数据，因此它不保证数据的可靠传输，也不进行流量控制或拥塞控制。UDP适用于对实时性要求高的应用，如在线视频流、语音通话和DNS查询，因为这些应用可以容忍少量的数据丢失，而更注重速度和低延迟。
- **传输控制协议TCP**：TCP是一种面向连接的协议，它在数据传输前先建立连接，并提供可靠的服务，包括顺序传输、错误检测和纠正、流量控制以及拥塞控制。TCP适用于需要保证数据完整性的应用，如HTTP（网页浏览）、SMTP（电子邮件）、FTP（文件传输）等。
3. **运输层的端口**
- **端口**：端口是运输层通信的重要组成部分，它们是16位的数字，范围从0到65535。其中，0-1023被称为熟知端口，由IANA（Internet Assigned Numbers Authority）分配给特定的应用，如HTTP（80）、HTTPS（443）、FTP（21）等。1024-49151是注册端口，供组织使用。49152-65535是动态或私有端口，一般用于临时通信或内部应用程序。
- **软件端口**：端口分为软件端口和硬件端口。软件端口是运输层概念，用于区分同一主机上不同进程的通信。硬件端口通常指的是物理网络接口，如以太网端口。
理解运输层的功能和协议对于深入理解计算机网络至关重要。TCP和UDP各有其优缺点，适用于不同的应用场景。在设计网络应用时，开发者需要根据应用的需求来选择合适的传输协议。例如，UDP适合实时通信，如在线游戏和VoIP，而TCP更适合需要保证数据准确无误传输的场景，如网页浏览和文件下载。在实际工作中，掌握这两个协议的特性及适用场景是网络编程和系统设计的基础。
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