实验：传输层：UDP协议 学习笔记

一、传输层协议

从之前介绍的网络层协议来看，通信的两端是两台主机，IP数据报首部就标明了这两台主机的IP地址。但是从传输层来看，是发送方主机中的一个进程与接收方主机中的一个进程在交换数据，因此，严格地讲，通信双方不是主机，而是主机中的进程。

主机中常常有多个应用进程同时在与外部通信(比如你的浏览器和QQ在同时运行)，下图中，A主机的AP1进程在于B主机的AP3进程通信，同时主机A的AP2进程也在与B主机的AP4进程通信。

两个主机的传输层之间有一个灰色双向箭头，写着“传输层提供应用进程间的逻辑通信”。 逻辑通信：看起来是数据似乎是沿着双向箭头在传输层水平传输的，但实际上是沿图中的虚线经多个协议层次而传输。

TCP/IP协议栈传输层有两个重要协议——UDP和TCP，不同的应用进程在传输层使用TCP或UDP之一：

二、端口

端口的作用体现在传输层。

刚才的图中，AP1与AP3的通信与AP2与AP4的通信可以使用同一个传输层协议来传输(TCP或UDP)，根据IP地址或MAC地址都只能是把数据传到正确的主机，但具体需要传到哪一个进程，是通过端口来辨认的。比如同时使用浏览器和QQ，浏览器占用80端口，而QQ占用4000端口，那么发送过来的QQ消息便会通过4000端口显示在QQ客户端，而不会错误地显示在浏览器上。

端口号有0～65535的编号，其中：

• 编号0～1023为 系统端口号 ，这些端口号可以在网址 www.iana.org 查询到，它们被指派给了TCP/IP最重要的一些应用程序，以下是一些常见的系统端口号：

应用层协议：	FTP	TELNET	SMTP	DNS	TFTP	HTTP	SNMP
系统端口号：	21	23	25	53	69	80	161

• 编号1024～49151为 登记端口号 ，为没有系统端口号的应用程序使用，使用这类端口号必须在IANA按规定手续登记，以防止重复。

• 编号49152～65535为 短暂端口号 ，是留给客户进程选择暂时使用的，使用结束后，这类端口号会被放开以供其它程序使用。

三、UDP概述

UDP(User Datagram Protocol)用户数据报协议，它只在IP数据报服务之上增加了很少一点功能，它的主要特点有：

• (1).UDP是无连接的，发送数据之前不需要建立连接(而TCP需要)，减少了开销和时延。

• (2).UDP尽最大努力交付，不保证交付可靠性。

• (3).UDP是面向报文的，对于从网络层交付下来的IP数据报，只做很简单的封装(8字节UDP报头)，首部开销小。

• (4).UDP没有拥塞控制，出现网络拥塞时发送方也不会降低发送速率。这种特性对某些实时应用是很重要的，比如IP电话，视频会议等，它们允许拥塞时丢失一些数据，因为如果不抛弃这些数据，极可能造成时延的累积。

• (5).UDP支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信。

从应用层到传输层，再到网络层的各层次封装：

四、UDP报文

UDP数据报可分为两部分：UDP报头和数据部分。其中数据部分是应用层交付下来的数据。UDP报头总共8字节，而这8字节又分为4个字段：

• (1)源端口 2字节 在对方需要回信时可用，不需要时可以全0；

• (2)目的端口 2字节 必须，也是最重要的字段；

• (3)长度 2字节 长度值包括报头和数据部分；

• (4)校验和 2字节 用于检验UDP数据报在传输过程中是否有出错，有错就丢弃。

五、tcpdump抓取UDP报文

学习途径：实验楼