教育机构网站代码,企业的vi设计系统,北京到天津,嘉兴网站制作案例目录 #x1f308;前言#x1f338;1、传输层#x1f33a;2、重谈端口号#x1f368;2.1、端口号范围划分#x1f367;2.2、认识知名端口号 #x1f340;3、UDP协议#x1f368;3.1、UDP协议报文结构#x1f369;3.2、UDP协议的特点#x1f36a;3.3、基于UDP的应用层协… 目录 前言1、传输层2、重谈端口号2.1、端口号范围划分2.2、认识知名端口号 3、UDP协议3.1、UDP协议报文结构3.2、UDP协议的特点3.3、基于UDP的应用层协议 前言
这篇文章给大家带来传输层种UDP协议学习 1、传输层 传输层是网络协议栈中重要的一层结构前面所讲的应用层是调用下层协议来完成数据传输的 【传输层 – 百度百科】 传输层主要负责向两个主机中进程之间的通信提供服务负责数据能够从发送端传输接收端 传输层常用的二个协议分别是UDP用户数据报协议和 TCP传输控制协议 传输层提供逻辑连接的建立、传输层寻址、数据传输、传输连接释放、流量控制、拥塞控制、多路复用和解复用、崩溃恢复等服务 传输层中的大部分服务都是由TCP提供的而UDP是无链接、不靠谱、面向数据报的不用考虑超时重传、流量控制、拥塞控制等服务 2、重谈端口号 端口号(Port)标识了一个主机上进行通信的不同的应用程序进程 端口号 源端口号标识发送主机上进行网络通信的某个进程具有唯一性 目的端口号标识接收主机上进行网络通信的某个进程具有唯一性
IP地址 IP地址是网络层IP协议中用来标识网络中不同主机的地址具有唯一性 源IP地址标定广域网公网中主机唯一性的地址发送数据方的IP地址 目的IP地址标定广域网公网中主机唯一性的地址接收数据方的IP地址 通过IP地址和端口号可以标定网络中某台主机上的某个进程具有唯一性 在TCP/IP协议中用 “源IP”“源端口号”“目的IP”, “目的端口号”“协议号” 这样一个五元组来标识识别一个通信 下图解析 图中有三台主机最左边这台是服务器其余二台都是主机 客户端A在浏览器中启动了二个网页它们IP地址一样但是每个网页的端口号都不同服务器可以根据传输层报文中的端口号对网页进行区分从而构建不同的线程对其进行服务 客户端B只是单纯的起了一个网页虽然它的端口号和客户端A的某个网页相同但是它们的IP地址不同说明它们不是相同的主机 2.1、端口号范围划分 端口号分为知名端口号和动态端口号 [0, 1023]知名端口号HTTP, FTP, SSH等这些广为使用的应用层协议他们的端口号都是固定的 [1024, 65535]操作系统动态分配的端口号客户端程序的端口号就是由操作系统从这个范围分配的 注意如果客户端程序绑定了知名端口号可能会导致主机中的某些服务后续启动失败 或 启动当前的客户端失败等问题因为端口号具有唯一性 2.2、认识知名端口号 有些服务器是非常常用的为了使用方便人们约定一些常用的服务器都是用以下这些固定的端口号 ssh服务器使用22端口号ftp服务器使用21端口号telnet服务器使用23端口号http服务器使用80端口号https服务器使用443端口号 我们自己写一个程序使用端口号时要避开这些知名端口号 一个进程可以绑定多个端口号但是一个端口号只能被一个进程绑定唯一性 下面的命令, 可以查询知名端口号的服务 cat /etc/services3、UDP协议
3.1、UDP协议报文结构 下图为UDP协议报文的组成结构 UDP报文的前64位8字节是UDP报文的首部下面的数据是有效载荷如果上层协议有数据则会放在这 16位UDP长度表示整个UDP数据报UDP首部 UDP有效载荷数据的最大长度 16位UDP检验和校验整个UDP的报文包括UDP首部 和 UDP有效载荷在传输的过程中是否损坏如果出错了则会直接丢弃数据包了可选 数据有效载荷应用层需要网络传输的数据write、sendto、send接口等等将会存放在这 UDP报文在代码中的逻辑结构 由于操作系统是C语言实现的那么UDP报文就是一个结构化数据结构体 UDP报文的相关字段就是通过结构体进行保存的 我们所知的字段有源端口号、目的端口号、DUP数据报总长度和校验和 最后的数据有效载荷是应用层通过调用sendto、sendmsg系统调用来传输到下层UDP协议中的 UDP首部在内核中的表示方式如下代码 struct udphdr
{__u16 source; // 源端口__u16 dest; // 目标端口__u16 len; // 数据包长度__u16 check; // 校验和
};sendto系统调用的调用链 3.2、UDP协议的特点 特点 无连接只要知道接收方的IP地址和端口号就能直接进行网络传输不需要建立连接三次握手再通信 不可靠没有确认应答机制没有超时重传机制等等如果因为网络故障发送失败UDP协议也不会给应用层返回任何错误信息 面向数据报不能够灵活的控制读写数据的次数和数量不能将数据报拆分开来发送只能一次性发送 注意不可靠是一个中性词要看场景来选定协议如果对比赛进行转播那么肯定使用udp协议因为丢包了只会卡住一会如果使用tcp协议丢包了会直接掉线 面向数据报 原理应用层交给UDP协议多长的报文UDP原样发送既不会拆分也不会合并 如果发送端调用一次sendto发送200个字节那么接收端也必须调用对应的一次recvfrom接收200个字节且不能循环调用10次recvfrom每次接收20个字节 面向数据报不像面向字节流一样可以拆分和分段的发送只能一次性发完全部数据 UDP缓冲区 UDP其实没有真正意义上的发送缓冲区因为它是不可靠的直接调用sendto将网络传输的数据拷贝给内核由内核将数据传给网络层协议进行后续的传输动作 UDP具有接收缓冲区但是这个接收缓冲区不能保证收到的UDP报文的顺序和发送UDP报文的顺序一致数据报在网络传输中可能会由于路由选择的原因走的比较慢或数据翻转等原因 如果缓冲区满了再到达的UDP数据就会被丢弃 UDP协议注意事项 UDP协议首部中的每个字段占16位的最大长度2字节也就是说一个UDP能传输的数据最大长度是64K包含UDP首部的全部字段 如果使用UDP协议需要传输的数据超过64K就需要在应用层手动的分包多次发送并在接收端手动拼装这样就跟TCP协议面向字节流一样需要拼接合并了 3.3、基于UDP的应用层协议 NFS网络文件系统TFTP简单文件传输协议DHCP动态主机配置协议BOOTP启动协议(用于无盘设备启动)DNS域名解析协议也包括自己写的UDP程序时自定义的应用层协议
