在复杂的计算机网络体系结构中，运输层（Transport Layer）扮演着至关重要的角色，它位于网络层之上、应用层之下，是连接底层网络通信与高层应用服务的核心枢纽。其核心任务是为运行在不同主机上的应用进程提供端到端的、可靠的逻辑通信服务，是计算机系统服务得以高效、稳定运行的基石。
一、运输层的核心功能与服务
运输层的主要功能是弥补网络层服务（如IP协议提供的尽力而为、不可靠的数据报服务）的不足，为上层应用提供两种主要的服务模式：
- 面向连接的可靠服务：通常由TCP（传输控制协议）实现。它通过建立连接、确认应答、重传机制、流量控制和拥塞控制等一系列复杂机制，确保数据能够无差错、不丢失、不重复且按序地从发送进程交付到接收进程。这就像在两个应用进程之间建立了一条可靠的“数据传输管道”。
- 无连接的不可靠服务：通常由UDP（用户数据报协议）实现。它提供一种简单、高效的数据传输服务，不建立连接，不保证交付，不进行排序和流量控制。其优势在于开销小、延迟低，适用于对实时性要求高但允许少量丢包的应用，如视频流、DNS查询等。
这两种服务模式，使得上层的不同应用可以根据自身需求（可靠性 vs. 实时性）选择合适的运输层协议，体现了计算机系统服务设计的灵活性与针对性。
二、运输层如何支撑计算机系统服务
计算机系统提供的服务（如Web浏览、电子邮件、文件传输、远程登录、音视频通话等）最终都依赖于进程间的通信。运输层正是实现这一点的关键：
- 复用与分用：这是运输层的核心概念。复用是指发送方不同的应用进程可以共用同一个运输层协议（通过不同的端口号标识）来发送数据；分用是指接收方的运输层能够根据报文首部中的目的端口号，将数据正确交付给对应的应用进程。这一机制使得多种系统服务可以同时在网络上并发运行，互不干扰。
- 端到端通信的真正实现者：网络层负责将数据包从源主机送到目的主机，而运输层负责将数据从源主机的某个进程，准确地送到目的主机的对应进程。它通过端口号唯一标识主机上的应用进程，从而实现了真正的进程到进程的通信，这是应用服务得以存在的前提。
- 服务质量保障：运输层（尤其是TCP）通过其复杂的控制机制，有效地隔离了上层应用与底层网络的不可靠性。它能够根据网络拥塞状况动态调整发送速率（拥塞控制），根据接收方处理能力调整数据流（流量控制），从而在变幻莫测的网络环境中，为上层的计算机系统服务提供了一个相对稳定、可控的数据传输环境。
三、
运输层在计算机网络体系结构中处于承上启下的关键位置。它抽象并封装了底层网络的复杂性，向上层应用提供了两种标准化的通信服务模型。通过端口号、复用/分用、可靠传输与控制机制，运输层确保了各种计算机系统服务（应用进程）能够高效、有序、可靠地在全球互联网上进行交互。没有运输层的精细工作，今天我们所依赖的丰富网络应用服务都将无从谈起。因此，深入理解运输层，是理解整个计算机网络如何为计算机系统提供服务支撑的关键一环。
