传输层
端到端之间的传输,重点关注的是起点和终点。
核心协议有两个:
TCP协议:有连接,可靠传输,面向字节流,全双工
UDP协议:无连接,不可靠传输,面向数据报,全双工。
UDP协议报文格式
学习协议就是理解协议的报文格式
实际的UDP数据报不是这样层层叠加在一起:
UDP报头:
UDP报头格式非常简单,里面只有4个字段。
问题1:端口号取值范围0~65535
原因就在于报头中最大2字节,可表示最大范围就是65535.
问题2:UDP报文最长64kb
如果需要使用UDP传输一个比较大的数据,怎么办?
拆包:
在
应用层
自己手动进行拆包,把一个大的数据报拆成多个小的。
组包:在
应用层
自己手动进行组包
缺点:
开发代码复杂,测试复杂,风险较高,本来网络环境就是复杂的,可能丢包,如果分成多个,丢包风险会增加。
解决办法:使用TCP
,TCP协议是面向字节流的,没有对包的长度做出限制。
☆校验和
网络传输过程中,容易收到一些干扰,是容易导致传输的数据出错的。因此就需要保证接收方收到数据之后能知道这个数据对不对。
CRC算法【循环冗余校验】
UDP的校验和是使用CRC算法,把UDP报文的每个字节都进行累加,结果页放到一个大小为【两个字节】的数字中,加的过程如果溢出了就溢出了,最终得到的记过就是校验和。
发送方发送的时候,就先计算一个校验和存放在报头中;
接收方按照同样的规则,再算一遍校验和,来和发送方算的校验和对比,如果一样,这个UDP数据报没问题,不一样,有问题。
UDP协议特点
无连接
知道对端的IP和端口号就直接进行传输,不需要建立连接
不可靠传输
没有任何安全机制,发送端发送数据报以后,如果因为网络故障该段无法发到对方,UDP协议层也不会给应用层返回任何错误信息;
面向数据报
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;
用UDP传输100个字节的数据:
如果发送端一次发送100个字节,那么接收端也必须一次接收100个字节;而不能循环接收10次,每次接收10个字节。
缓冲区
UDP只有接收缓冲区,没有发送缓冲区:
UDP没有真正意义上的
发送缓冲区
。发送的数据会直接交给内核,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报的顺序和发送UDP报的顺序一致;如果
缓冲区满了,再到达的UDP数据就会被丢弃;
全双工
UDP的socket既能读,也能写,这个概念叫做
全双工