8、网络传输与应用层协议详解

网络传输与应用层协议详解

1. 地址状态与验证

在网络中，每个自动生成的地址会处于三种状态之一：
- 暂定状态 ：地址的初始状态，此时地址正通过重复地址检测（DAD）机制进行验证，不能使用。
- 首选状态 ：地址经过验证后的状态，在首选生命周期内可用于连接。
- 弃用状态 ：地址生命周期结束后的状态，不再有效，仅用于已存在的流和连接。

设备在暂定状态时，会通过传输多播 NS ND 消息来请求地址的链路层地址，以验证自身生成的 IPv6 地址。若有其他设备已使用该地址，会回复 NA ND 消息，告知查询设备该地址不可用，设备需通过其他方式获取新地址。若请求超时，地址将转换为首选状态。为避免设备在暂定状态的延迟，可使用乐观 DAD，使设备在验证过程中就开始使用生成的 IPv6 地址，但仅允许传输不影响其他设备地址转换缓存的数据报。

2. 传输层协议

传输层负责在端点上运行的应用程序之间传输消息，常见的传输协议有 UDP 和 TCP。

2.1 UDP

UDP 是无连接的协议，应用程序无需握手即可立即开始传输。它不保证消息的成功传递，也不保证消息按发送顺序接收。由于缺乏流控制和保证交付，端点应用程序可以尽可能快地传输消息。UDP 适用于广播和多播场景，因为它支持无连接服务。

UDP 段的结构如下：
| 字段 | 说明 |
| ---- | ---- |
| 源端口（16 位） | 标识发送应用程序 |
| 目的端口（16