传送层和传送服务-计算机网络原理

在通信子网中的三层提供的网络服务中，数据链路层解决的是两个相邻结点间的数据传输，网络层则负责从源结点到目的结点的穿网数据传输。这种网络服务奠定了两主机中的进程进行通信的基础。主机中的进程可以在网络服务的支持下直接进行端—端的通信，但这样做要给进程程序的设计人员增加许多的工作，特别是许多网络通信方面的工作。例如，网络的服务有多种类型，如数据报服务、虚电路服务等等；服务质量也是因网而异的，有的子网可以提供可靠的数据报服务，有的子网只能提供不那么可靠的数据报服务，分组的传送在有的子网中是有序的（虚电路服务），而在另外的子网中可能是无序的（数据报服务），甚至有可能丢失（不可靠的数据报服务）。这样，不同的网络服务需要有不同的使用控制方法，即在主机中要有相应的程序处理这些差异，才能使进程程序可以正常地使用网络进行通信。同理，对通信缓冲区的管理，对网络的多路复用，对网络的连接建立的管理，对网络的故障恢复等等都需要有相应的程序来处理。显然，如果每一个主机进程中都必须设计一大堆诸如此类的程序，将使用户感到过于复杂且难以使用。传送层所要做的工作就是将这些工作都统一地集中起来交由网络程序自动完成。

传送层的任务是把传送服务的用户与子网的通信细节相隔离，为在进程之间实现可靠的端—端通信提供有效的传送服务。用一个例子可以形象地说明传送服务的作用。在公路货运系统中，汽车（对应于网络层）负责把货物（报文分组）从发货站（源站）运到收货站（目的站），而不管货物属于哪个货主（对应于应用进程）。因此，当用户托运货物时，托运站要做详细的登记，写明发货人（发送报文的进程）、收货人（接收报文的进程）、托运货物的数量（发送报文的长度）、托运的号码（进程与进程的连接号）等；如果托运货物太多（发送报文太长），一车装不下（超过一个分组的长度），则要分几车运送（发送多个分组）；货物到达领货站后，由领货站交到收货人手中。传送层的传输服务的作用就类似于托运和领货站的作用，正象发货人不必关心货运系统如何工作一样，传送层以上的用户进程也不必知道网络如何传送其报文。

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图6.1.1　数据链路层环境与传送层环境

从某种意义上讲，传送层的工作环境与数据链路层的工作环境十分相似。如图6.1.1所示，在数据链路层中，两台CCP通过物理信道直接通信，而在传送层中，此物理信道被整个子网所取代。但二者环境的差别也是明显的，这些差别对协议有着重要的影响。第一，在数据链路层中，不需要对一个CCP指明它将同哪一个CCP对话，因为每条输出线路都唯一地确定了一个与之相连的CCP，而在传送层中则需要明确的目标地址。第二，建立数据链路层的连接是简单的，只要不出故障，另一端总是在准备着连接的，但在传送层中，建立连接有时是很复杂的。第三，在通信存储容量上存在差别，数据链路层中发出的帧直接到达对方，无论是流控还是差错控制都较为简单，但传送层通过有存储能力的子网进行通信时，这种工作就变得复杂起来，特别是子网有时还会产生干扰正常传输过程的迟到分组。第四，在连接数量上的差别，在传送层中需要有相应的办法去对付大量的动态连接，以解决缓冲与信息流控的问题。