传输层协议的UDP和TCP

Posted 2022-12-14 你这家伙

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了传输层协议的UDP和TCP相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

进行一次通信需要五个信息：协议，源ip，源端口，目的ip，目的端口，（ip地址决定了一台主机在网络上的位置，端口号描述了数据报应该交给哪个程序来处理）
一个端口号，通常情况下，只能由一个进程来绑定
一个进程允许绑定多个端口号

1.再谈端口号

端口号（port）标识了一个主机在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”这样的五元组来标识一个通信（可以通过netstat -n查看）
如：

1.1.端口号的范围划分

之前的Java Socket API中，端口号是用int来标识的，实际上，端口号是一个**两个字节的无符号整数**（范围0 -> 65535）

0 -> 1023：知名端口号，因为操作系统会有一些常用的服务器程序，这些常用的服务器程序会被分配一个固定的端口号
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.

1.2知名端口号有哪些？

ssh服务器, 使用22端口（linux用来远程登录服务器）
ftp服务器, 使用21端口（用于文件传输）
telnet服务器, 使用23端口（和ssh类似，用来远程登录，多用于嵌入式）
http服务器, 使用80端口
https服务器, 使用443

既然是两个字节的无符号整数，那么为什么不用short来标识呢？
答：因为java中的short是有符号的，而且他的范围只有 -32768 -> +32767

2.UDP协议

2.1UDP的协议格式（报头）

因为请求发送封装，而这个报头就是在封装请求的时候，在应用层数据的基础上，就会加上传输层的协议报头
比如：
此时一个人再给另一个人发送消息，当应用层将数据交给传输层的时候，就会加上传输层的协议头（这里是UDP，所以加的是UDP的报头）

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;

注意：协议头里面的长度指的是UDP数据的长度，长度为2个字节，那也就是说能够表示的最大的上限为65535（64k，1k = 1024），那也就是说UDP能够发送的长度上限为64k，但是对于现在的互联网来说，是一个非常小的数据。

那么，如果发送的数据很大，那么该怎么办呢？

传输层的数据是应用层传送来的，那么就在应用层的时候就把数据报拆分成功多个部分，保证每个部分的长度不超过64k，然后再使用多个UDP数据报来传输
把UDP协议改成TCP协议，TCP协议没有数据报上限的限制(因为TCP是面向字节流的）

2.2.UDP的特点

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（比如发短信，通过手机号就直接发过去了，不会问这人在没在）
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返回任何错误信息;（比如发短信，只管发过去，不管对方收没收到）
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，传输是以一个一个数据包为单位进行传输的，你传一个对方收一个，不能一次传半个包，不能够灵活的控制读写数据的次数和数量（比如用UDP传输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;）
全双工：可以双向通信，比如创建一个UDP Socket对象，就可以借助这个对象既能进行发送，也能进行接收