什麼是傳輸層？

開放系統互連模型或 OSI 模型是一種概念模型，用於描述構成計算機網絡的各個部分。它主要旨在為開發網絡標準和協議創建日常理解。該模型對於幫助理解計算機網絡的基礎知識非常有用。

然而，非常值得記住的是，協議在現實世界中的實現有所不同。有很多跨層協議。現代網絡概念也不一定適合 OSI 模型。不過，了解基礎知識還是有幫助的。

OSI 模型有七層，數字越低越接近傳輸數據的裸金屬電纜。傳輸層是第四層。傳輸層負責在通信設備之間提供端到端的通信服務。傳輸層協議可以是面向連接的。然而，它們也可以是無連接的。

TCP 代表傳輸控制協議，是最著名和最常用的傳輸層協議。它是面向連接的雙向通信，具有錯誤檢測和重傳功能。UDP 是最流行的傳輸層協議，代表通用數據報協議。它是無連接的，發送方永遠不知道接收方是否收到過傳輸。這兩種協議共同構成了 Internet 上的大部分網絡流量。它們也是在所有主要操作系統上實現的僅有的兩個協議。

TLS，或傳輸層安全性，是一種用�� HTTPS 等的加密協議。儘管名稱中包含“傳輸層”一詞，但 TLS 在 OSI 模型的第 6 層（表示層）運行，並在數據到達實際傳輸層協議之前對其進行加密。

傳輸層協議的特點

傳輸層協議可以是面向連接的。這通常更易於應用程序管理，因為存在單個數據流而不是可能不完整的數據報系列。數據的順序通常也很重要。雖然網絡通常會導致數據包按照發送順序進行傳送，但這不一定是可靠的。可以對段進行編號，以便在以錯誤的順序顯示時可以重新排序。

可以使用諸如校驗和之類的錯誤檢測代碼來實現錯誤檢測。可以發送一條接收消息，用 ACK 確認成功接收，用 NACK 確認錯誤。在收到 NACK 或超時後，發送方可能會自動重複傳輸。流量控制可以確保發送方不會傳輸得太快而導致接收方跟不上。

擁塞避免有助於即使在重負載下也能確保最佳網絡性能。例如，慢啟動會強制某些連接緩慢啟動並加快速度，從而避免使網絡不堪重負。這對於重傳尤其重要，因為網絡擁塞可能是第一個問題的原因，再次重傳會使問題更加嚴重。多路復用可以定義端口號，以便可以在同一台機器上同時進行多個傳輸，並且所有傳輸都可以到達正確的應用程序而不會相互干擾。

這些特性都不是傳輸層協議所必需的。例如，TCP 確實支持上述所有功能。但是，UDP 僅支持多路復用。

面向連接與無連接

通常，大多數網絡通信都是雙向的，並遵循請求-響應模式。網絡流量就是一個很好的例子。對於請求-響應用例，TCP 是理想的選擇。它在雙方之間提供了可靠的連接。如果無法正確接收片段，這可能會導致網頁無法正確顯示。但是，自動錯誤檢查和重放有助於盡快檢測並更正這些錯誤。與損壞的內容相比，額外的傳輸時間不是問題。

但是，情況並非總是如此。觀看實時視頻流、流式音頻或玩在線視頻遊戲時可能需要傳輸時間。丟失數據報當然不是理想的選擇，但等待它被重新傳輸是更可取的，因為內容在它到達的時候已經移動了。因此，實時和流媒體內容傾向於使用 UDP。它重量更輕、速度更快，因為它不像 TCP 那樣保證傳輸成功。

結論

傳輸層是 OSI 模型的第 4 層。它負責在通信設備之間提供端到端的通信服務。這一層的協議可以提供可靠的連接，即使是在不穩定的連接或無連接的連接上，假設大多數流量都能正常通過。這兩個選項都很有幫助，並且有很多用例。TCP 和 UDP 共同構成了 Internet 上的大部分網絡流量。