传输层协议
传输层协议
在计算机网络中，传输层负责设备和主机之间的数据传输。它在确保数据高效和可靠地通过网络传输方面发挥着至关重要的作用。这是通过使用不同的传输层协议实现的，其中两个是传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）。
传输控制协议 (TCP)
TCP是一种面向连接的协议，提供可靠、有序和经过错误检查的字节流传输，适用于在主机上运行的应用程序之间。它在传输任何数据之前，在发送方和接收方之间建立一个连接。该连接确保数据包以正确的顺序传递且没有错误。TCP还包括流量控制和拥塞控制机制。
TCP通过要求接收方确认每个数据包的接收到达，确保数据包的成功传递。如果数据包在传输过程中丢失或损坏，TCP将重新传输它。这确保了传输数据的完整性和准确性。
TCP广泛用于需要可靠和准确数据传输的应用程序，例如网页浏览、电子邮件、文件传输和远程访问协议。它特别适合于数据完整性至关重要的情况下，因为它提供了确保数据正确接收的机制。
用户数据报协议 (UDP)
UDP是一种无连接的协议，它提供了一种简单的设备间通信方法。与TCP不同，UDP在发送数据之前不建立连接。相反，它只是将数据包发送到接收方，而不保证传递、顺序或错误检查。
UDP的简单性使其比TCP更快、更高效。由于它不执行TCP所需的附加检查和重传，UDP有较低的开销并且需要更少的处理能力。这使得它非常适合速度和效率优先的实时应用，例如IP语音（VoIP）、在线游戏、视频流和域名系统（DNS）查询。
然而，UDP没有错误检查和重传机制，这意味着它比TCP更不可靠。如果数据包在传输过程中丢失或损坏，UDP没有机制来恢复它。这可能导致数据丢失或不准确传输。因此，UDP通常用于偶尔数据丢失可以接受的场景，如实时通信应用中小故障不会造成重大影响。
传输层协议的工作原理
TCP和UDP都通过将数据分段成小数据包来在网络上传输。每个包都包含源和目标端口、序列号和用于错误检测的校验和等信息。
TCP确保数据按照正确顺序发送且没有错误。它通过序列号和确认两个主要机制实现。每个TCP包被分配一个序列号，这使接收方能够在数据包到达顺序错误时重新排序。接收者发送确认给发送者，指示成功接收到的数据包。如果未收到确认，发送者将重传该包。
另一方面，UDP只是发送包而不进行任何错误检查或排序。接收方按照传输顺序接收数据包并相应处理。如果数据包丢失或损坏，UDP不尝试恢复。
预防建议
确保正确的防火墙配置：关键在于正确配置防火墙，以便为TCP和UDP提供必要的流量。应考虑所用应用和服务的具体要求。
选择合适的协议：对于需要可靠、有序和错误检查传递的应用，例如网页浏览和文件传输，建议使用TCP。TCP确保数据以正确的顺序和没有错误地传输。
考虑速度和效率：对于优先于可靠性的速度和效率的应用，例如IP语音和在线游戏，UDP可以是一个合适的选择。UDP的简单性和低开销使其更快、更高效。
相关术语
数据包：在网络上传输的数据单元。它包含正在传输的数据以及源和目标地址等信息和其他控制信息。
流量控制：管理设备间数据传输速率的过程，以防止接收设备超载。流量控制机制允许发送者根据接收者处理数据的能力调整传输速率。
拥塞控制：用于确保网络不被数据超载从而导致数据包丢失和性能下降的机制。拥塞控制算法通过调整传输速率来防止拥塞并保持网络性能的最优。