运输层多路复用与多路分解

一--- 导读

我们现在来看这样一个案例，张三家很有钱，川普是张三家的老管家。张三有两个儿子，大三和二三，一个女儿，姗姗。李四也是富豪，李四的管家叫巴马，李四也有两个儿子一个女儿。大李，二李，和莉莉。

现在两家因为是亲戚，所以子女间会有书信往来，大三，二三，莉莉写完信以后，交给管家川普去封装，写上张三家的地址还有各自所在的房间门牌号。于是把信交给邮递员。另一边，邮递员到达李四家以后，李四 的管家 巴马开始收信，然后检查信上的目的房间，如果是大李的就送到大李那里去，是莉莉的就送到莉莉那里。邮递员相当于网络层，两个管家相当于运输层。门相当于套接字。门牌号就是端口号，川普收信的过程相当于多路复用，而巴马分发信的过程相当于多路分解。儿子女儿就相当于应用层的进程。

二---多路复用与多路分解的种类 

  正如我们所猜测的那样，多路复用与多路分解分为有连接的和无连接的，因为运输层协议分为可靠的 ，面向连接的TCP协议和不可靠不面向连接的UDP协议，这里想象成两个管家，一个靠谱一个不靠谱即可

A：无连接的多路复用与多路分解技术

当进程（少爷或小姐）需要发送UDP数据报时，首先要创建一个UDP套接字（少爷或小姐的门），然后应用层通过这个UDP套接字将数据传递到运输层（管家），运输层为数据加上源端口号（房间门牌号）以及目的端口号，封装成数据报后交给网络层（邮递员），网络层再为数据报封装上源IP（张三家地址）以及目的IP（李四家地址）。由于UDP协议仅仅只是将数据发出，所以对于UDP报文来说，最重要的就是目的地址的所在。一个UDP套接字的标识就是目的IP+目的端口号（张三家地址，莉莉的房间门牌号）。因此对于多个不同的UDP数据报，只要它们的目的IP+端口号相同，就算源地址不同，也会在目的主机中被定向到同一个UDP套接字中，被同一个进程所接收。目的IP决定了数据报将要发送到哪台主机，而目的端口号为运输层的的分解提供了标识。

B：有连接的多路复用与多路分解技术

既然有无连接的实现，自然就有连接的实现。运输层乃至整个计算机网络最著名的协议——TCP协议，就是一个面向连接的协议。TCP是一个面向连接，可靠的运输层协议。既然面向连接，那它就需要关注两个方面：源地址和目的地址，因为TCP的传输，需要两边协作完成。正因为TCP的特性，导致TCP的套接字和UDP也有所区别。TCP套接字的标识是一个四元组，即源IP+源端口+目的IP+目的端口（UDP是目的IP+目的端口）

三--实例演示

当我们在浏览器中请求一个页面时，将经历以下过程：

1. Web服务器监听80端口，等待客户端的连接；（也叫做欢迎套接字）
2. 用户在浏览器输入一个URL，回车后，浏览器进程创建一个套接字，此套接字由服务器IP，服务器80端口，本地IP，本地进程端口，四部分标识；
3. 浏览器进程将数据通过此套接字从应用层传入运输层，运输层为TCP报文加上首部（包括源端口和目的端口）后，交给网络层，网络层为其加上网络层首部（包括源IP和目的IP）传输传输到Web服务器；
4. Web服务器接收到此数据报后，检测到数据报请求的是端口80，于是检测80端口正在运行，且允许连接，则创建一个新的套接字（把门打开），此套接字由服务器IP，服务器80端口，源IP，源端口，这四部分标识；
5. 此后到达的Web服务器的数据报，若以上四部分完全相等，则将进入此套接字中；