一、概述
传输层协议为运行在不同Host上的进程提供了一种逻辑通信机制（端到端，不需要关心媒介等）。发送方，将应用递交的消息分成一个或多个的Segment，并向下传给网络层。接收方，将接收到的segment组装成消息，并向上交给应用层。
网络层提供主机之间的逻辑通信机制。传输层提供应用进程之间的逻辑通信机制，位于网络层之上，依赖于网络层服务，对网络层服务进行（可能的）增强。家庭类比，12个孩子给12个孩子发信，应用进程=孩子，应用消息=信封里的信，主机=房子，传输层协议=李雷和韩梅梅（把信收集），网络层协议=邮政服务。
Internet传输层协议。TCP，可靠、按序的交付服务，拥塞控制，流量控制，连接建立。UDP，不可靠的交付服务，基于“尽力而为（Best-effort）”的网络层，没有做（可靠性方面的）扩展。两种服务均不保证延迟和带宽。
二、多路复用和多路分用
如果某层的一个协议对应直接上层的多个协议/实体，则需要复用/分用。接收端进行多路分用，传输层依据头部信息将收到的Segment交给正确的Socket，即不同的进程。发送端进行多路复用，从多个Socket接收数据，为每块数据封装上头部信息，生成Segment，交给网络层。
分用如何工作？主机接收到IP数据报（datagram），每个数据报携带源IP地址、目的IP地址和一个传输层的段（Segment），每个段携带源端口号和目的端口号。主机收到Segment之后，传输层协议提取IP地址和端口号信息，将Segment导向相应的Socket。TCP做更多处理。
1、无连接分用
利用端口号创建Socket。
DatagramSocket mySocket1=new DatagramSocket(99111);
DatagramSocket mySocket2=new DatagramSocket(99222);
UDP的Socket用二元组标识（目的IP地址，目的端口号）。
主机收到UDP段后，检查段中的目的端口号，将UDP段导向绑定在该端口号的Socket。
来自不同源IP地址和/或源端口号的IP数据报被导向同一个Socket。
2、面向连接的分用
TCP的Socket用四元组标识（源IP地址、源端口号、目的IP地址、目的端口号）。
接收端利用所有的四个值将Segment导向合适的Socket。
服务器可能同时支持多个TCP Socket，每个Socket用自己的四元组标识。
Web服务器为每个客户端开不同的Socket。
三、UDP
用户数据报协议（User Datagram Protocol，UDP，RFC 768），基于Internet IP协议，增加复用/分用、简单的错误校验（端到端原则），相当于把IP层服务暴露给应用层。
“Best effort”服务，UDP段可能丢失、非按序到达，IP也是这样。无连接，UDP发送方和接收方之间不需要握手，每个UDP段的处理独立于其它段。（在UDP上实现可靠数据传输？在应用层增加可靠性机制，应用特定的错误恢复机制。）
UDP为什么存在？无需建立连接（减少延迟）；实现简单，无需维护连接状态；头部开销少；没有拥塞控制，应用可更好地控制发送时间和速率。
常用于流媒体应用，容忍丢失，速率敏感。还用于DNS和SNMP
UDP协议报文段格式：源端口号、目的端口号、UDP段的长度（包括头部）、UDP校验和、应用数据（报文）。
UDP校验和（checksum）：检测UDP段在传输中是否发生错误（如位翻转）。发送方， 将段的内容视为16-bit整数；计算所有整数的和，进位加在和的后面（最高位进位必须被加进去），将得到的值按位求反，得到校验和；发送方将校验和放入校验和字段。接收方，计算所收到段的校验和；将其与校验和字段进行对比，不相等则检测出错误，相等则没有检测出错误（但可能有错误）。
四、可靠数据传输原理
可靠是不错、不丢、不乱。可靠数据传输对应用层、传输层、链路层都很重要，是网络Top-10问题，信道的不可靠特性决定了可靠数据传输协议（rdt）的复杂性。
渐进地设计可靠数据传输协议的发送方和接收方。只考虑单向数据传输，但控制信息双向流动。利用状态机（Finite State Machine, FSM）刻画传输协议。