传输层协议介绍

Posted 2021-10-12 正在迷途

一、TCP协议介绍

• TCP是面向连接的、可靠的进程到进程通信的协议：

   指双方之间在进行通信之前要先建立连接。例如打电话，通话前先建立连接。

• TCP提供全双工服务，即数据可在同一时间双向传输：

   指通信双方不需要事先建立一条通信线路，而是把每个带有目的的地址的包送到网络线路上，由系统自主选定路线进行传输。例如QQ发送信息。

• TCP报文段

       1.TCP将若干个字节构成一个分组，叫报文段

       2.TCP报文段封装在IP数据报中

       

       

1.TCP/IP协议族的传输层协议

• TCP（Transmission Control Protocol）传输控制协议：
• UDP（User Datagram Protocol）用户数据报协议

2.TCP报文格式

• 源端口号：发送方进程的端口号。
• 目标端口号：接收端进程的端口号。接收端收到数据段后，根据这个端口号来确定把数据送给哪个应用程序的进程。
• 序号：发送端为每个字节进行编号，便于接收端正确重组。

当TCP从进程接收数据字节时，把它们分片成数据段存储在发送缓存中，并对每一个字节进行编号。当数据到达目的地后，接收端会按照这个序号把数据重新排列，保证数据的正确性。

• 确认号：对发送端的确认信息。

​接收端响应消息时将会用它来告诉发送端这个序号之前的数据段都已经收到，如确认号是x，就是表示前X-1个数据段都已经收到。

• 首部长度：用它可以确定TCP首部数据结构的字节长度。一般情况下TCP首部是20字节，但首部长度最大可以扩展为60字节。
• 控制位：

​URG:紧急位。紧急指针有效位。

ACK: 确认位。只有当ACK=1 时，确认序列号字段才有效:当ACK=0时，确认号字段无效。用于确认数据连接和断开连接。

PSH:急迫位。标志位为1时，要求接收方尽快将数据段送达应用层。

RST: 重置位。当RST值为1时，通知重新建立TCP连接。

SYN: 同步(连接)位。同步序号位，TCP需要建立连接时将这个值设为1。

FIN:断开位。当TCP完成数据传输需要断开连接时，提出断开连接的一方将这个值设为1。​

• 窗口大小：说明本地可接收数据段的数目。这个值的大小是可变的，当网络通畅时接收端响应消息会将这个窗口值变大以加快传输速度，当网络不稳定时减小这个值可保证网络数据的可靠传输，TCP中的流量控制机制就是依靠变化窗口的大小实现的。比如下载速度从一- 开始的几KB逐渐提升到几MB的过程。

• ​校验和：​用来做差错控制。字段检验的范围包括首部和数据这两部分。数据段在发送时和到达目的地时会进行校验和计算，若这两次的校验和一致，则说明数据基本是正确的，否则将认为该数据已被破坏，接收端将丢弃该数据。
• 紧急指针：​和URG配合使用，当URG=1时有效。​
• 选项:在TCP首部可以有多达40字节的可选信息。例如，最大报文段长度MSS (Maximum Segment Size)。 MSS 告诉对方TCP: “我的缓存所能接收的报文段的数据字段的最大长度是MSS个字节。”

3.TCP三次握手

• TCP建立连接的过程为三次握手

  

​ACK是确认位，Ack是确认序列号。

pc1先发SYN进行请求，pc2接收到SYN请求后进行确认并回复一个SYN+ACK报文，PC1接收并发送一个ACK报文并进行确认，当pc2接收到pc1发来的报文之后，成功进行三次握手。​

4.TCP四次挥手

PC1和PC2断开连接时会发FIN/ACK报文请求，PC2接收到发一份ACK报文进行确认，然后PC2发送FIN/ACK报文给PC1，PC1收到请求回复ACK报文给PC2，当PC2接收到PC1的报文时0.，成功进行断开。

5.常用TCP端口

端口	协议	说明
21	FTP	FTP服务器所开放的控制端口
22	SSH	用于远程登录，（密文登录）
23	TELNET	用于远程登录，可以远程控制管理目标计算机
80	HTTP	超文本传输协议
443	HTTPS	用SSL/TLS对数据进行加密和解密，HTTP进行传输
25	SMTP	SMTP服务器开放的端口，用于发送邮件
110	POP3	用于邮件的接收
53	DNS	域名解析，建立连接

二、UDP协议介绍

1.什么是UDP协议和它的特点

Internet 协议集支持一个无连接的​传输协议，该协议称为用户数据报协议（UDP，User Datagram Protocol）。UDP 为​应用程序提供了一种无需建立连接就可以发送封装的 IP 数据包的方法。RFC 768   描述了 UDP。

• 无连接、不可靠的传输协议
• 花费的开销小​

2.UDP报文的首部格式

• UDP长度：用来指出UDP的总长度，为首部加上数据。
• 校验和:用来完成对UDP数据的差错检验、它是UDP协议提供的唯一的可靠机制。

3.UDP常用端口号

端口	协议	说明
69	TFTP	简单文件传输协议
111	RPC	远程过程调用
123	NTP	网络时间协议
161	SNMP	简单网络管理
53	DNS	解析域名

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