文档介绍：人民邮电出版社
第4章互联网络层
2021/5/9
传输层的通信与端口
点到点通信与端到端通信
在互联网中，任何两台通信的主机之间，从源端到目标端的信道都是由一段一段的点到点通信线路组成的（一个局域网中两台主机通信时只有一段点到点的线路）。
直接相连的节点之间对等实体(源节点的IP层和目标节点的IP层)的通信，叫点到点（point to point）通信。
点到点的通信是由网络互联层来实现的，网络互联层只是屏蔽了不同网络之间的差异，构建了一个逻辑上的通信网络，因此它只是解决了数据通信问题。现在我们的问题是在网络中传输的数据，在源主机上从何而来，送到目标主机的何处去。回答这个问题很简单，因为源主机到目标主机之间的通信，本质上是源主机上的应用程序与目标主机上的应用程序之间的通信，因此源主机上IP层要传输的数据来源于它的网络应用程序，最终要通过目标主机的IP层，送到目标主机上需要使用数据的某个特定网络应用程序。这样在源主机和目标主机之间，好像有一条直接的数据传输通路，它覆盖了低层点到点之间的传输过程，直接把源主机应用程序产生的数据，传输到目标主机使用这些数据的应用程序，这就是端到端（end to end）的通信。
端到端通信是建立在点到点通信基础之上的，它是比网络互联层通信更高一级的通信方式，完成应用程序（进程）之间的通信。端到端的通信是由传输层来实现的。
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传输层的通信与端口
端口的概念与功能
传输层端口的概念是怎么来的呢？我们知道，数据链路层接收到数据帧之后，由数据帧中的协议类型字段（以太网）就可以知道要把数据送到高层的哪个协议（见表3-10所示）。
IP层在收到低层送来的数据时，根据IP数据报头中的上层协议类型字段，就可以知道要把IP数据报送到高层的哪个协议（见表3-2所示）。在TCP/IP协议的传输层之上是应用层，现在用户使用的操作系统都是多任务操作系统，也就是说在IP层之上，可能有多个网络应用程序（进程）在进行数据传输，哪么传输层收到的数据究竟要送到哪个应用程序呢？
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传输层的通信与端口
端口的概念与功能
为了识别传输层之上不同的网络通信程序（进程），传输层引入了端口的概念。在一台主机上，要进行网络通信的进程，首先要向系统提出动态申请，由系统（操作系统内核）返回一个本地惟一的端口号，进程再通过系统调用把自己和这个特定的端口联系在一起，这个过程叫绑定（binding）。这样每个要通信的进程都与一个端口号对应，传输层就可以使用其报文头中的端口号，把收到的数据送到不同的应用程序。
在TCP/IP协议中，传输层使用的端口号用一个16位的二进制数表示。因此，在传输层如果使用TCP协议进行进程通信，则可用的端口号共有64K个。由于UDP也是传输层一个独立于TCP的协议，因此使用UDP协议时也有64K个不同的端口。
IP地址用来区分不同的网络设备的
PORT 用来区分同一个网络设备上不同的进程（应用程序）
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传输层的通信与端口
常用的端口
如果按上面所论述的，每个要通信的进程在通信之前，都要先通过系统调用动态的申请一个端口号。这样就有一个问题，相距遥远的两个进程，它们之间进行通信时，怎么知道对方的端口号呢？如果不知道对方进程的端口号，通信也就无法进行。
其实我们知道，两个进程在进行通信时，总有一方要首先提出通信的请求，而另一方一直处于等待状态，准备来响应其它主机对它提出的请求。提出请求的一方就是客户端，响应客户的请求的一方就是服务器，这是典型的客户-服务器模式。客户端在提出请求时一定先要知道对方的端口号，为此TCP/IP协议在进行设计时，把服务器上守候进程的端口号进行静态分配。特定的服务对应一个特定的端口号，这些端口号是事先已经分配好的，是众所周知的（well-known port）的端口号。顾名思义，客户要使用的由服务器进程提供的服务，客户已经知道它们的端口号。例如，FTP服务器的TCP端口号都是21，Telnet服务器的TCP端口号都是23，TFTP(简单文件传送协议)服务器的UDP端口号是69。众所周知的端口号介于1～255之间，这些端口号由Internet号分配机构IANA（Internet Assigned Numbers Authority）来管理。一些常用服务的TCP和UDP的众所周知端口号见表4-1和表4-2。
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传输层的通信与端口
常用的端口
TCP端口号
关键词
描述
20
FTP-DATA
文件传输协议（数据连接）
21
FTP
文件传输协议（控制连接）
23
Tel