网站策划的最终体现是撰写网站策划书,创建一个网站主页,快手自媒体平台注册入口,天河网站建设哪里好目录 传输层再谈端口号端口号范围划分认识知名端口号 UDP协议UDP协议格式UDP数据封装UDP数据分用 UDP协议的特点面向数据报 UDP缓冲区UDP使用注意事项基于UDP的应用层协议 传输层 实际上我们应用层的数据并不是直接发给网络的#xff0c;而是需要先将数据发送给传输层#xf… 目录 传输层再谈端口号端口号范围划分认识知名端口号 UDP协议UDP协议格式UDP数据封装UDP数据分用 UDP协议的特点面向数据报 UDP缓冲区UDP使用注意事项基于UDP的应用层协议 传输层 实际上我们应用层的数据并不是直接发给网络的而是需要先将数据发送给传输层传输层进行进一步处理再讲数据向下交付该过程贯穿整个网络协议栈最终才能将数据发送到网络当中。
再谈端口号
端口号Port标识一个主机上进行网络通信的不同的应用程序。当主机从网络中获取到数据后需要自底向上进行数据的交付而这个数据最终应该交给上层的哪个应用处理程序就是由该数据当中的目的端口号来决定的。 在TCP/IP协议中用“源IP地址”“源端口号”“目的IP地址”“目的端口号”“协议号”这样一个五元组来标识一个通信。
比如有多台客户端主机同时访问服务器这些客户端主机上可能有一个客户端进程也可能有多个客户端进程它们都在访问同一台服务器。
先提取出数据当中的目的IP地址和目的端口号确定该数据是发送给当前服务进程的。然后提取出数据当中的协议号为该数据提供对应类型的服务。最后提取出数据当中的源IP地址和源端口号将其作为响应数据的目的IP地址和目的端口号将响应结果发送给对应的客户端进程。 通过netstat命令可以查看到这样的五元组信息。
语法netstat [选项] 功能查看网络状态 常用选项
n 拒绝显示别名能显示数字的全部转化成数字l 仅列出有在 Listen (监听) 的服务状态p 显示建立相关链接的程序名t (tcp)仅显示tcp相关选项u (udp)仅显示udp相关选项a (all)显示所有选项默认不显示LISTEN相关。 其中Proto表示协议类型Local Adderss表示源IP地址和源端口号Foreign Adderss表示目的IP地址和目的端口号。
端口号范围划分
0 - 1023: 知名端口号HTTPFTPSSH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这些服务器的端口号一般都是固定的
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端口。 一个进程是否可以bind多个端口号? 一个端口号绝对不能被多个进程绑定因为端口号的作用就是唯一标识一个进程如果绑定一个已经被绑定的端口号就会出现绑定失败的问题。 一个进程是否可以绑定多个端口号 一个进程是可以绑定多个端口号的这与“端口号必须唯一标识一个进程”是不冲突的只不过现在这多个端口唯一标识的是同一个进程罢了。
我们限制的是从端口号到进程的唯一性而没有要求从进程到端口号也必须满足唯一性因此一个进程是可以绑定多个端口号的。 pidof命令 在查看服务器的进程id时非常方便
语法pidof [进程名] 功能通过进程名, 查看进程id。 pidof命令可以配合kill命令快速杀死一个进程。 UDP协议
UDP协议格式
UDP协议格式如下
16位源端口号表示数据从哪里来。16位目的端口号表示数据要到哪里去。16位UDP长度表示整个数据报UDP首部UDP数据的长度。16位UDP检验和如果UDP报文的检验和出错就会直接将报文丢弃。
我们在应用层看到的端口号大部分都是16位的其根本原因就是因为传输层协议当中的端口号就是16位的。
对于任何协议几乎都要解决两个问题
如何分离封装如何交付。 如何分离 我们所说的分离其实就是将报头与有效荷载进行分离UDP的报头含有四个字段每个字段的长度是16为共8个字节。因为报头就是固定的8个字节UDP在读取完8个字节长度以后剩下的就是有效荷载了。 如何交付 UDP需要将有效荷载交付给上层对应的协议也就是交给响应的进程。应用层中的每一个网络进程都会绑定一个端口对于客户端进程来说端口是操作系统动态进行分配的而服务端就需要我们显示的绑定端口UDP就是通过报头当中的目的端口号来找到对应的应用层进程的。因为内核中用哈希的方式维护了端口号与进程ID之间的映射关系因此传输层可以通过端口号得到对应的进程ID进而找到对应的应用层进程。 理解报头 操作系统是C语言写的而UDP协议又是属于内核协议栈的因此UDP协议也一定是用C语言编写的UDP报头实际就是一个位段类型。
UDP数据封装
当应用层数据交付给传输层以后在传输层就会创建一个UDP报头类型的变量然后填充报头当中的各个字段此时就得到了一个UDP报头。此时操作系统再在内核当中开辟一块空间将UDP报头和有效载荷拷贝到一起此时就形成了UDP报文。
UDP数据分用
当传输层从下层获取到一个报文以后就会读取出前8个字节提取出对应的目的端口号通过目的端口号找到对应上层应用层进程然后将剩下的有效载荷向上交付给该应用层进程。
UDP协议的特点
UDP传输的过程就类似于寄信其特点如下
无连接知道对端的IP和端口号就直接进行数据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就原样发送既不会拆分也不会合并这就叫做面向数据报。
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既能读也能写因此UDP是全双工的。
其实我们平时所说的read/write/recv/send/recvfrom/sendto等诸多IO类接口并不是直接在网络中进行数据收发的本质上他们属于拷贝函数将数据拷贝到对应的接收和发送缓冲区中然后由相应的缓冲区进行数据交互。 为什么UDP要有接收缓冲区 如果UDP中不存在接收缓冲区上层在接收数据是就需要及时的将UDP读取到的报文给读取上去否则就会出现上一个报文还没有被读取下一个报文已经来了此时刚从底层获取的报文就会被丢弃。我们在传输过程中是会消耗资源的如果出现因为报文未被及时读取而被丢弃的问题就是在浪费资源。
因此UDP本身是会维护一个接收缓冲区的当有新的UDP报文到来时就会把这个报文放到接收缓冲区当中此时上层在读数据的时就直接从这个接收缓冲区当中进行读取就行了而如果UDP接收缓冲区当中没有数据那上层在读取时就会被阻塞。因此UDP的接收缓冲区的作用就是将接收到的报文暂时的保存起来供上层读取。
UDP使用注意事项
需要注意的是UDP协议报头当中的UDP最大长度是16位的因此一个UDP报文的最大长度是64K包含UDP报头的大小。
然而64K在当今的互联网环境下是一个非常小的数字。如果需要传输的数据超过64K就需要在应用层进行手动分包多次发送并在接收端进行手动拼装。
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。
当然也包括你自己写UDP程序时自定义的应用层协议。
