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传输层
传输层负责
「进程」和
「进程」之间的数据传输。
网络层根据IP地址将数据从源主机传输到目的主机，主机可以提供很多服务，比如Web服务、FTP服务等，需要使用 IP地址+端口号 来区分不同的服务。
因此，我们得先知道端口是什么。
端口（port）是设备与外界通信的出口，就像进出房子的门。
一台主机有65536个端口，用端口号来标记，范围是 0~65535 ，其中：
当主机收到数据包后，会根据报文首部的目的端口号，把数据发送到对应的端口；等数据处理完毕后，再根据报文首部的源端口号，原路返回。
比如，主机收到一个数据包，报文首部的目的端口号是80，传输层就会把这个数据包交给80端口对应的Web服务去处理。
那么，数据是怎么在端口之间进行传输的呢？答案是数据传输协议。
传输层提供了两种数据传输协议：TCP和UDP。
UDP协议（User Datagram Portocol），也叫「用户数据报协议」，是一种无连接的数据传输协议。
UDP协议有三个特点：无连接、不可靠、传输速度快。
1）「无连接」是指，发送方和接收方不需要建立连接，就能直接传输数据。
2）「不可靠」是因为，UDP使用报文首部的检验值来保证数据的安全。发送方通过算法计算出校验值，接收方收到后再重新计算，如果数据被篡改或者被噪音损坏，校验值就会发生变化，UDP就可以检查出错误。但UDP只检错而不纠错，出错的信息会被扔掉或者发送警告信息。并且UDP不对数据进行分组和排序，不能判断数据是否安全完整的传送，可靠性较低。
3）「传输速度快」是相对于TCP来说的，UDP的头部只有8个字节（TCP有20个字节），不包含控制信息，只是尽最大的努力去传输数据，因此速度很快。
由于不可靠但速度快的特点，UDP适合视频和音频这种对数据完整性要求不高的应用。
UDP的报文在IP数据报的数据部分，如下图所示：
UDP报文分为首部和数据两个部分，首部包含4个字段：源地址、目的地址、UDP长度、校验和。
TCP报文同样保存在IP数据报的数据部分，占用20个字节，比UDP报文多了一些控制字段。
TCP是基于连接的传输协议，传输过程分为三个阶段：建立连接、数据传输、释放连接。
TCP在传输数据前需要建立连接，也就是我们常说的三次握手，过程如下：
下面是Wireshark抓取的TCP三次握手数据包，重点看我圈中的地方：
首先解释一下里面几个关键字的含义：
第一次握手：客户端发送一个SYN，随机生成一个发送序列号 Seq=x，服务器看到SYN就会知道，这是一个建立连接的请求。
第二次握手：服务器响应了一个ACK和一个SYN，把收到的Seq的值加上1，放到Ack里面（Ack = x+1），客户端可以根据这个Ack的值判断连接是否有误，然后再随机生成一个Seq=y。
第三次握手：客户端发送一个ACK，把响应回来的Seq的值加上1，放到Ack里面（Ack = y+1），服务器同样可以根据这个Ack的值判断连接是否有误，如果没有错误就建立连接，开始传输数据。
数据传输完成后，需要释放连接；
由于TCP是「全双工」通信，两个方向的连接都得单独关闭，因此，需要两次请求和响应，也就是我们常说的四次挥手，过程如下：
为什么建立连接是三次，关闭连接却是四次？
TCP是全双工通信，有两条连接，当一方发送完数据后，并不能确定对方是不是也发送完了数据，因此只能关闭单方向的连接，等到对方也发送完数据后，再关掉另一个方向的连接。
TCP协议的可靠主要依赖三个机制：分包、排序确认、超时重传。
1）TCP将应用层的数据拆分成多个数据包，给每个包一个「序号」，接收方可以根据序号保证数据的顺序。
2）TCP使用首部「校验和」字段保证数据的准确性，发送和接收时都要计算校验和，校验和一致则判定数据正常，接收方就响应一个确认（ACK），表示数据已经收到了。
3）如果在规定时间内，发送方没有收到接收方的确认（ACK），则判定数据丢失，重新发送这个数据包，也就是「超时重传」。
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