第八章 传输层协议TCP与UDP协议详解

传输层协议TCP与UDP协议详解

1、IPv4的基本配置介绍，PC配置以及路由器配置

IP

• 手工配置，比较固定。静态IP地址
• DHCP动态主机配置协议，租赁，24小时

PC建议自动获取

Printer、Server、Router建议手工配置，使IP地址稳定。

DNS 域名解析服务 www.baidu.com —x.x.x.x

2、传输层两大服务，面向连接以及无连接

TCP/UDP封装协议

TCP 传输控制协议

UDP 用户数据报协议

这两个服务都能定义四层报头，并且将数据切片

3、TCP的基本工作原理

面向连接服务，可靠数据传输，具有重传机制。

可靠传输：

1、避免拥塞，流量控制；

2、依靠序列号（sequence）来防止乱序；

3、防止丢包 Acknowledgement；

4、防止篡改 Checksum校验和字段；

5、重传功能。

TCP 20-60Byte TCP/IP协议卷一 详解

TCP Header

1、源目端口

2、序列号码

3、确认号

4、报头长度、保留字段、控制位、滑动窗口

5、校验和、紧急指针

6、

7、数据

TCP的三次握手，TCP信令，内容为空，但是包含TCP报头。

Client-Server：TCP SYN

Server-Client：TCP SYN+ACK

Client-Server：TCP ACK

TCP的四次挥手

TCP数据可靠传输但是不安全，例如：TCP SYN Flooding Attack。

4、UDP的基本工作原理

无连接服务，尽力而为的传输，没有重传功能。应用层此时应该有一定的可靠传输机制。

但是UDP支持组播转发。

语音、视频这一类数据流量适合使用UDP。

Ethernet2|IPv4|UDP|rtp|VoIP|FCS

Realtime transport protocol

5、Google年薪20w美金面试题，一个数据包的旅行

打开你的笔记本，打开浏览器，在地址栏输入www.google.com，点击回车，在这个页面显示在浏览器之前，究竟经历了一些什么事情。

应用层：

1、在地址栏输入域名后，会开启HTTP这个应用，HTTP会尝试在DNS服务器（114.114.114.114）中，找到对应网址的IP地址的映射（A记录），如果找到了，DNS服务器会返回对应的IP地址给浏览器，在这个过程当中会用到F5 ，GTM（Global Traffic Manager）（负载均衡），根据客户所属的位置，找到一个离该位置最近的，并且线路最优的Google服务器；

2、找到Google服务器之后，http会根据TCP协议，让主机和服务器进行TCP三次握手，形成了TCP连接，此时HTTP的流量就能从主机发出到达服务器，服务器也可以返回浏览器HTTP协议所需要的数据；

3、浏览器会从服务器接受HTML、CSS、JS等代码，经过浏览器编译后，将一个动态的网页展示给客户看；

传输层：

4、在Google服务器和主机之间数据包发送的过程中，HTTP的数据流量没需要经过TCP协议的数据分片，分片之前要给数据添加四层报头（目的端口号和源端口号）；

网络层：

5、添加三层报头（源IP也就是主机的IP，目的IP也就是通过DNS获得的服务器IP）；

数据链路层：

6、添加二层帧头，主机会根据服务器的地址来判断，两者是不是在同一个网络（使用主机自身的子网掩码，跟服务器的IP地址做一个运算得到一个网络号，再跟主机本身的网络号做一个对比，），a如果相同就在同一网络，就直接解析服务器MAC地址，如果不同，主机会根据所指定的网关地址，检查ARP表，查看本地有没有网关到MAC的映射，如果有直接使用来封装帧头，如果没有，主机会发送ARP请求；网关收到ARP请求后，会记录主机的ARP表项，同时给主机做一个单播的ARP应答；PC接到ARP应答后，就可以封装二层帧头（目的MAC地址使用网关MAC地址，源MAC地址会使用自身的MAC地址，添加一个类型字段，添加一个帧尾）；帧发送到交换机，交换机学习到MAC地址表项，并根据目的MAC地址，把帧发送给网关接口；网关接收到该帧后，查看目的MAC地址，发现与自身MAC地址一致，会认为是发给自己的，所以拆开二层封装，查看三层报头的目的IP，通过查看发现该帧不是发给自己的，通过之前获得的目的IP，利用IPv4的动态路由表项（包含多种路由选择协议），获得服务器的位置以及去往服务器的路径信息，最终通过提供的路径信息，一跳一跳的发送数据；其间，每经过一次路由，都会重复一次上述操作的，即拆封二层报头，再重新封装二层报头，直至抵达终点。