Linux(二十三)浅析传输层协议(UDP,TCP)

传输层
负责数据能够从发送端传输接收端

端口号
端口号标识了一个主机上进行通信的不同的应用程序

在TCP/IP协议中,用“源IP”,“源端口号”,“目标IP”,“目标端口号”,“协议号”这样一个五元组来表示一个通信
可以通过netstat -n查看

cat /etc/services

查看知名端口号,我们在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,但是一个端口号不能被多个进程绑定

netstat
netstat是一个用来查看网络状态的重要工具
* -n拒绝显示别名,能显示数字的全部转化成数字
* -l仅列出有Listen(监听)的服务状态
* -p显示简历相关连接的程序名
* -t仅显示TCP相关选项
* -u仅显示UDP相关选项
* -a显示所有选项,默认不显示LISTEN相关

pidof

pidof+进程名
通过进程名,查看进程id

UDP协议

协议端格式

这里写图片描述

*十六位UDP长度,表示整个数据报(UDP首部+UDP数据)的最大长度
*如果检验和出错,就会直接丢弃

UDP的特点
UDP传输的过程类似于寄信
*无连接:知道对短的IP和端口号就可以直接传输,不需要建立连接;
*不可靠:没有确认机制,没有重传机制;如果因为网络故障该段无法发送给对方,UDP协议层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

面向数据报
应用层交给UDP多长的报文,UDP原样发送,既不会拆分也不会合并;

UDP的缓冲区
*UDP没有真正意义上的发送缓冲区,调用sendto会直接交给内核,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报文的顺序是一致的,如果缓冲区满了,再次到达的UDP数据就会被丢弃
UDP的socket既能读,也能写,这个概念叫做全双工

UDP使用注意事项
我们知道UDP协议首部中有一个十六位最大长度,也就是说一个UDP能传输的数据最大长度是64K(包含UDP首部),但是64K在当今的互联网环境下,是一个非常小的数字。

所以就出现了问题。如果我们需要传输的数据超过64K,就要在应用层手动的分包,多次发送,并在接收端手动拼装

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

TCP协议

TCP全称为传输控制协议
这里写图片描述

*源/目的端口号:表示数据从哪个进程来,到那个进程去;
*三十二位序号/三十二位确认序号:序列号是进程发送的号码,确认序号是期望返回的号码。举个例子,比如发送序列号为10000,发送五个数据,那么如果确认序号是10006,就说明数据发送成功,如果不是,就说明了中间有数据没有发送成功,保证了TCP的可靠性。
*四位TCP包头长度:表示TCP头部有多少个32位bit(有多少个四字节);所以TCP头部最大长度是15*4 = 60
*六位标志位:URG:紧急指针是否有效
ACK:确认号是否有效
PSH:提示接收端应用程序立刻从TCP缓冲区把数据读走
RST:对方要求重新建立连接;我们把写到RST表示的称为复位报文段
SYN:请求建立连接;我们把携带SYN标识的称为同步报文段;
FIN:通知对方,本段要关闭了,我们称携带FIN标识的为结束报文段

*十六位窗口大小:标志着TCP缓冲区还剩余多少,起到一个流量控制的作用
*十六位校验和:发送端填充,CRC校验,接收端校验不通过,则认为数据有问题,此处的检验和不光包含TCP首部,也包含TCP数据部分
*十六位紧急指针:标识哪部分数据是紧急数据;

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转载自blog.csdn.net/mignatian/article/details/80767906
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