TCP/IP分层模型和网络原理之UDP和TCP

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分类专栏： Java知识 JavaEE 计算机网络文章标签：网络 udp 网络协议

于 2024-01-26 21:42:36 首次发布

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目录

网络分层

一. 应用层

http协议

二. 传输层

1. 介绍

2.UDP协议

(1)组成

(2)细节

3.TCP协议

(1)特性如下链接：

(2)组成

(3)特点

三. 网络层

四. 数据链路层

1.介绍

2.以太网协议

3.mac地址和ip地址

五. 物理层

DNS

网络分层

一. 应用层

应用程序

现成的应用层协议有超文本协议http(不仅仅有文本）.

http协议

http://t.csdnimg.cn/e0e8khttp://t.csdnimg.cn/e0e8k

自定义应用层协议，包含需要传输的信息以及格式，将信息转为字符串放入TCP或者UDP的socket中。常见传输格式xml，最流行的是json，但json仍然有网络带宽的消耗，protobuffer是将信息压缩为二进制，带宽消耗较小。

DNS介绍在最下面

二. 传输层

1. 介绍

关注起点和终点

主要有TCP和UDP :

TCP：有连接，可靠传输，面向字节流，全双工。适用于需要确保数据完整性和顺序的场景。eg:文件传输，状态更新。

UDP：无连接，不可靠传输，面向数据报，全双工，接收缓冲区。适用于高速传输和对实时性要求较高的应用。

传输层一个重要概念：端口号

固定占2个字节，

表示范围0~65535（2^16-1），

0一般不用，1~1023是知名端口号，如80是http的端口号22是ssh的端口号（登录远程主机）

2.UDP协议

(1)组成

UDP的首部长度固定为8个字节（64位）64k。它由源端口号、目标端口号、长度和校验和组成。每个字段都占用2个字节。

源端口号（Source Port）：占用2个字节，表示发送方使用的端口号。

目标端口号（Destination Port）：占用2个字节，表示接收方使用的端口号。

长度（Length）：占用2个字节，表示UDP首部和数据的总长度，包括8字节的UDP首部和数据部分的长度。

校验和（Checksum）：占用2个字节，用于检测UDP首部和数据在传输过程中是否发生错误。

UDP的简洁首部长度是其相对于TCP更轻量级的一个特点，但也意味着它没有TCP那样的可靠性保证和流量控制机制。因此，在使用UDP时需要注意数据的可靠性和完整性问题，并根据具体应用场景决定是否需要额外的机制来处理这些问题。

(2)细节

✅1.当udp数据报携带信息过大，导致服务器与客户端交互的数据量接近64kb，超过上限会导致数据阶段，数据出错，解决办法：

1.将数据拆分为多个包，使用多个UDP传输（✕）如何去拆包组包，开发测试成本大。

2.使用TCP，无包大小的限制（✓）

3.升级UDP，比较麻烦。（✕）UDP是在操作系统内核实现的.

✅2.网络传输中数据是有可能出错的，如何基于校验和来完成数据校验呢?

1.发送方,把要发送的数据整理好(称为 data1),通过一定的算法, 计算出校验和 checksum1发送方把 data1 和 checksum1 -起通过网络发送出去.
2.接收方收到数据,收到的数据称为 data2 (数据可能和 data1 就不一样了),收到数据 ch