传输层2 --- 传输层复用和分用

一.传输层基本服务

将主机间交付扩展到进程间交付，通过复用和分用实现。

发送端（复用）：
传输层从多个套接字收集数据，交给网络层发送。

接收端（分用）：
传输层将从网络层收到的数据，交付给正确的套接字。

二.如何进行复用和分用

1.为将报文段交付给套接字：
①主机中每个套接字应分配一个唯一的标识；
②报文段中包含接收套接字的标识。

2.复用：
发送方传输层将套接字标识置于报文段中，交给网络层。

3.分用：
接收方传输层根据报文段中的套接字标识，将报文段交付到正确的套接字。

三.套接字标识与端口号

1.端口号是套接字标识的一部分：
①每个套接字在本地关联一个端口号；
②端口号是一个16比特的数。

2.端口号只具有本地意义，即端口号只是为了标志本计算机应用层中的各进程。
在互联网中，不同计算机的相同端口号是没有联系的。

3.端口号的分类
①熟知端口：0~1023，由公共域协议使用；

②注册端口：1024~49151，需要向IANA注册才能使用；

③动态和/或私有端口：
a.49152~65535，一般程序使用；

b.当服务器进程收到客户进程的报文时，就知道了客户进程所使用的动态端口号。通信结束后，这个端口号可供其他客户进程以后使用。

4.报文段中有两个字段携带端口号
①源端口号：与发送进程关联的本地端口号；

②目的端口号：与接收进程关联的本地端口号。

5.套接字端口号的分配
①自动分配

a.创建套接字时不指定端口号；
b.由操作系统从49152~65535中分配；
c.客户端通常使用这种方法。

②使用指定端口号创建套接字

a.创建套接字时指定端口号；
b.实现公共域协议的服务器应分配众所周知的端口号（0~1023）
c.服务器通常采用这种方法。

四.UDP分用的方法

1.UDP套接字使用 二元组进行标识。

2.接收方传输层收到一个UDP报文段后：
①检查报文段中的目的端口号，将UDP报文段交付到具有该端口号的套接字；

②<目的IP地址, 目的端口号> 相同的UDP报文段被交付给同一个套接字，与<源IP地址，源端口号>无关；

③报文段中的<源IP地址，源端口号>被接收进程用来发送响应报文。

五.TCP服务器使用的套接字

1.一个TCP服务器为了同时服务很多个客户，使用两种套接字。

2.监听套接字：

服务器平时在监听套接字上等待客户的连接请求，该套接字具有众所周知的端口号。

3.连接套接字：

①服务器在收到客户的连接请求后，创建一个连接套接字，使用临时分配的端口号；
②服务器同时创建一个新的进程，在该连接套接字上服务该客户；
③每个连接套接字只与一个客户通信，即只接收具有以下四元组的报文段：

• 源IP地址=客户IP地址，源端口号=客户套接字端口号；
• 目的IP地址=服务器IP地址，目的端口号=服务器监听套接字的端口号。

4.连接套接字需要使用<源IP地址，目的IP地址，源端口号，目的端口号>四元组进行标识，服务器使用该四元组将TCP报文段交付到正确的连接套接字。

六.小结

1.UDP套接字

a.使用二元组标识UDP套接字；
b.服务器使用一个套接字服务所有客户。

2.TCP套接字

a.使用<源IP地址，目的IP地址，源端口号，目的端口号>四元组标识连接套接字；
b.服务器使用一个监听套接字和多个连接套接字服务多个客户，每个连接套接字服务一个客户。