传输层¶
交换¶
电路交换¶
电路交换主要用于语音传输，性能更高
所有的电话两两相连是不现实的，而是先通过低速线路连接到电话交换局的电话交换机，然后电话交换局通过高速线路连接到长途局，这些线路和交换机设备组成了一个个子网，最后形成电信网，由电话公司负责管理，而电话本身并不属于子网。
早期使用接线员作为人肉交换机，后来改为了自动交换机，但原理都一样，拨号，然后交换机自动选择一条线路，这条线路被称之为虚电路（VC, Virtual Circuit），虚线路建立后，对方电话铃响，开是通话，只要通话不断，则相应线路会被一直占用
报文交换¶
需要存储全部的报文才会转发，比如以前的电报
存储转发（Store and forward）建模自邮政系统，也类似于物流系统，即信件/货物/信息被发送到中间站，查找转发表继续转发到下一站
分组交换¶
也称数据包交换，或封包交换，不需要建立通道，健壮性更好
报文被分割为一个个分组，每个分组都是一个数据包，由首部和数据两部分组成
路由器存储转发时，不需要等待完整的报文，接收方收到所有数据后再排序组装
服务¶
- 面向无连接的服务（conncetionless service）则是按照邮政系统建模的
- 面向连接的服务（connection-oriented service）就是按照电话系统建模的
Socket 套接字是为了开发者更方便的使用底层协议（通常是TCP或UDP）而存在的一个抽象层
传输协议¶
传输层主要有两种协议：UDP、TCP
UDP跟IP一样，传输形式都是包，它只管转发数据，不需要建立连接，并不关心数据是否被送达，所以也不会关心数据被送达的顺序等等。可以一对多。
而TCP比较复杂，是以字节流(没头没尾)的形式分段且有序传输的，需要建立连接，遇到阻塞数据丢失等会重传。只能一对一。
所谓的建立连接，只是逻辑上的概念，本质是指客户端和服务端各自维护一定的数据结构(一种状态机)，来记录和维护这个“连接”的状态。
如果说前三层协议建立了一座桥，则四层的TCP只是在桥的两端增加了记录审查人员，它只能努力保障自己这一层传输的可靠性，至于下层的桥是否牢固可靠，跟TCP无关。
UDP可以用在环境简单、需要多播，以及应用层自己控制传输的场景：
- DHCP广播获取IP
- VXLAN
- QUIC（Quick UDP Internet Connections，快速 UDP 互联网连接）（由Google 提出）
- 实时游戏
- 很多直播应用，都基于 UDP 实现了自己的视频传输协议，因为基于TCP的直播协议RTMP在延迟较高时卡顿比较严重
- IoT物联网通信协议 Thread（由Google 旗下的 Nest 建立 Thread Group推出）
端口号大小：2Bytes*8bit=16bit，所以取值范围为：1~65535（2^16，0和65536不使用），使用IP+端口号则可以一对一连接。
UDP头部只有源端口和目的端口，而TCP相对比较复杂
- 源/目标端口号，应用程序会监听端口号，通过端口号来区分收/发程序
- 序号，用于重发与控制顺序，保证可靠通信
- 确认序号，为了确认是否丢包
- 窗口大小，流量控制和阻塞控制
- 校验和，用于校验信息是否在传输中出现损失
- 状态标识位，连接维护
TCP三次握手¶
A：您好，我是 A。
B：您好 A，我是 B。
A：您好 B。
握手的目的：
- 建立连接，保证双方可以互相发送和接收数据（全双工）
- 互相确认对方数据片段的起始序号，为后续数据传输做准备
完全满足以上两点至少需要三次握手，同时恰好解决了重复链接的问题
为了防止冲突，起始序号并不能从1开始，起始序号要随着时间变化，每4微秒+1，每个连接都要有不同的序号。
TCP四次挥手¶
A：我完事了。
B：我知道了，我还没完事。
B：我也完事了。
A：我知道了。
经过“四次挥手”确保双方都知道且同意对方断开连接，然后移除为对方维护的数据结构和信息，对方之后发送的包也不会接收，直到再次连接。