★传输层：概述
◇传输层的必要性
屏蔽“有连接 or 无连接”的差异
（上一个章节提到）网络层本身已经屏蔽了【异种网络】的差异（比如“以太网、ATM、帧中继”之间的差异），而且网络层也屏蔽了路由的细节。但网络层本身还有一个差异，也就是网络层的两种交换技术：电路交换（有连接） VS 分组交换（无连接）。
前面章节也提到了：上述两种交换技术各有很多支持者，并分裂为两大阵营。当年设计 OSI 模型的时候，为了保持中立性与通用性，并没有强制规定“网络层”必须采用何种交换机制。
对于开发网络软件的程序员来说，当然不想操心“网络层用的是哪一种交换机制”。因此，需要对网络层的上述差异再加一个抽象层（也就是“传输层”）。
从“主机”到“进程”
前面介绍的“网络层”，其设计是面向主机（电脑）。“网络层地址”也就是某个主机的地址。
而“传输层”是面向【进程】滴！因为传输层要提供给【网络软件】使用，而网络软件打交道的对象是【另一个网络软件】。因此，传输层必须在“网络层地址”的基础上，再引入某种新的标识，用来区分同一台主机上的不同【进程】。
◇传输层的特殊性
在 OSI 7层模型中，传输层正好居中。这是一个很特殊的位置。
OSI 模型最下面3层，与【网络设备】比较密切。这里面所说的“网络设备”，既包括那些独立的主机（比如“路由器、交换机、等”），也包括电脑上的硬件（比如“网卡”）。
OSI 模型最上面3层，与【网络软件】比较密切（或者说，与“用户的业务逻辑”比较密切）。
而中间的传输层，正好是承上启下。对于开发应用软件的程序猿/程序媛，“传输层”是他们能感知的最低一层。
◇传输层的【端口】
刚才谈“传输层的必要性”，提到说——“网络层地址”只能标识【主机】，而传输层必须要能标识【进程】。为了达到这个目的，于是就引入了“传输层端口”这个概念（为了打字省力，后续讨论简称为“端口”）。
在 OSI 模型中，“端口”的官方称呼是“传输服务访问点”（洋文缩写 TSAP）。但是作为程序员，俺已经习惯于“端口”这个称呼。后续介绍依然用“端口”一词。
当程序员使用传输层提供的 API 开发网络软件时，通常把“端口”与“网络地址”一起使用（构成“二元组”），就可以定位到某个主机上的某个进程。
★传输层：具体实例
◇传输层的【协议】
为了让程序员可以更爽地使用传输层来开发网络软件，传输层既要提供“有连接”的风格，也要提供“无连接”的风格。关于这两种风格的对比，前面已经聊过，这里不再浪费口水。
具体到“互联网协议族”，有两个主要的传输层实现，分别是 TCP ＆ UDP（前者是“有连接”，后者是“无连接”）。
除了 TCP ＆ UDP，“互联网协议族”还提供了其它一些传输层协议。因为比较冷门，俺就不介绍啦。
◇传输层的【协议实现】
对于电脑主机（含移动设备），传输层的协议实现通常包含在操作系统自带的网络模块中（也就是“操作系统协议栈”）。具体参见如下示意图。
另外，还有一些专门的【4层】网络设备，也提供传输层的功能（参见后续的小节）。
◇套接字（socket API）
前面说了：传输层是面向程序员（让他们可以更方便地开发网络软件）。因此，就需要提供一些封装传输层的【库】（API）。程序员只需要调用这些【库】，就可以使用传输层的协议进行通讯啦。
影响力最大的传输层封装库，当然是 socket API。它来自加州大学伯克利分校。
在互联网诞生初期，伯克利分校开发了一个 UNIX 操作系统的的变种，叫做“伯克利 UNIX 发行版”（BSD Unix），也就是如今 BSD 操作系统的前身。伯克利发行版内置了一套用来进行网络编程的 API，当时叫做“伯克利套接字”（Berkeley sockets）。由于这套 API 用起来很方便，很多其它的 UNIX 变种也移植了这套 API，于是就逐渐成了业界的事实标准。到了上世纪90年代，Windows ＆ Linux 也都提供了这套 API。
由于大部分读者不是程序员，“套接字”这个话题就到此为止。如果你是个程序员，并且对网络编程感兴趣，可以参考俺的电子书清单，其中有一个分类目录是【IT 类 / 软件开发 / 网络相关】。
◇传输层相关的【网络设备】
4层交换机（Layer 4 switching）
前面已经介绍了“3层交换机”，“4层交换机”是其进一步的改良，可以识别传输层的协议，获取 TCP or UDP 的端口号。
有了这个能力，网管就可以在这种交换机上配置一些管理策略。比如说：（根据传输层端口号）过滤掉某种流量，或者对某种流量设置转发的优先级。
状态防火墙（stateful firewall）
网络防火墙分好几种，大部分属于这种。它能完全处理 TCP 协议的状态，显然它属于“4层”（传输层）。
◇传输层相关的【软件工具】
netcat 家族——传输层的“瑞士军刀”
关于 netcat，俺已经写过一篇比较详细的教程：《扫盲 netcat（网猫）的 N 种用法——从“网络诊断”到“系统入侵”》。看完这篇教程，你肯定能体会它功能的强大——很多与 TCP/UDP 相关的事情，都可以用 netcat 搞定。
另外，netcat 还有很多衍生品（衍生的开源项目），构成一个丰富的 netcat 家族。在上述教程也有介绍。
netstat ＆ ss
Windows 和 POSIX（Linux＆UNIX）都有一个 netstat 命令，可以查看当前系统的 TCP/UDP 状态（包括当前系统开启了哪些监听端口）。
另外，Linux 上还有一个 ss 命令，功能更强（但这个命令在 Windows 上默认没有）
nmap
这是最著名的开源的扫描器，可以扫描远程主机监听了哪些传输层端口（注：前面提到的“netcat 家族”也可以干这事儿）
nmap 的功能很强，“端口扫描”只是其功能之一。
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