1 传输层
负责数据能够从发送到传输到接收端。
1.1 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。
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一个通信(可以通过netstat -n查看);
端口号范围划分
- 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.
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
- ftp服务器, 使用21端口
- telnet服务器, 使用23端口
- http服务器, 使用80端口
- https服务器, 使用443
我们自己写程序使用端口号时要避开这些端口号。
一个进程可以bind多个端口号，一个端口号只能被一个进程bind。
1.2 UDP协议
UDP协议端格式
- 16位UDP长度, 表示整个数据报(UDP首部+UDP数据)的最大长度;
- 如果校验和出错, 就会直接丢弃;
UDP的特点
UDP传输过程类似于寄信。
- 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：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到对方，UDP协议层也不会给应用层任何错误信息
- 面向数据报：不能够灵活的控制数据的次数和数量
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
用UDP传送100个字节的数据
- 如果发送端调用一次sendto, 发送100个字节, 那么接收端也必须调用对应的一次recvfrom, 接收100个字节; 而不能循环调用10次recvfrom, 每次接收10个字节;
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;
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
我们注意到, UDP协议首部中有一个16位的最大长度. 也就是说一个UDP能传输的数据最大长度是64K(包含UDP首部).
然而64K在当今的互联网环境下, 是一个非常小的数字.
如果我们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;
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