传输层 传输层概述 传输层是整个TCP/IP协议栈核心之一,位于网络层之上,应用层之下。利用网络层的服务,为上层应用层提供服务。 与网络层类似,传输层也拥有面向连接的服务与无连接的服务两种,用途在于提供高效的可靠的,性价比高的数据传输 传输层的作用在于为运行在不同主机上的应用进程提供逻辑通信(这里的逻辑通信指的是在传输层角度看来两个进程间直接进行通信 传输层架设在网络层之上,允许用户控制服务质量 传输层原语独立于网络层原语,而网络层原语会因为网络的不同而不同。传输层的原语在向应用层传输的原语可以屏蔽掉这些不同,只提供标准,统一的原语。 传输线路的带宽有限 过多的分组同时通过输出线路进行传输,逼近传输链路的带宽极限,导致排队时延陡增,整条线路产生拥塞 3. W:发生丢失事件时的窗口尺寸(单位:字节) 平均窗口尺寸:3/4W 平均吞吐量:1RTT时间内吞吐3/4W avg TCP thruput=\frac{\frac{3}{4}W}{RTT}bytes/
---- 传输层 前言 打算系统学习下计算机网络,就来翻阅经典的自顶向下 本篇是第三章传输层(书中翻译为运输层,故下面运输层和传输层可能会同时出现,anyway反正一个意思),主要关注TCP和UDP,还有注意拥塞控制 multiplexing)与多路分解(demultiplexing) 传输层协议支持的应用层协议如图所示: 2、多路复用与多路分解 我们考虑接收主机怎样将一个到达的运输层报文段定向到适当的套接字。 理论上,这些分组只需要一个比特长;如用0表示NAK,用1表示ACK 重传:接收方收到有差错的分组时,发送方将重传该分组文 为了防范ACK和NAK损坏,做个小改进 3、经具有比特差错的丢包信道的可靠数据传输 TCP 协议是一种面向连接,可靠,基于字节流的传输层通信协议。 RFC5681] 结语 传输层的学习,重点是TCP以及拥塞控制 ---- 红客突击队于2019年由队长k龙牵头,联合国内多位顶尖高校研究生成立。
前言 通过之前文章对SSL握手协议与SSL记录协议有了一定的了解网络安全——传输层安全协议(2) 本章将会继续讲解SSL的其他协议 一.SSL密钥更改协议 SSL密钥更改协议用以通知参与各方加密策略的改变 二.SSL告警协议 由SSL记录层所支持的一种内容类型(Content Types)即为报警类型,报警消息包含报警级别和对报警的描述。 当传输或收到严重错误报警消息时,连接双方均立即终止此连接。服务器和客户端均丢弃错误会话使用的标识符、密钥及秘密信息。 五.SSL安全优势 1.监听和中间人攻击 2.流量数据分析式攻击 3.版本重放攻击 4.检测对握手协议的攻击 5.会话恢复伪造 6.短包攻击 7.截取再拼接式攻击 3.数字签名问题 基于SSL.协议没有数字签名功能,即没有抗否认服务。若要增加数字签名功能,则需要在协议中打补丁。这样做,在用于加密密钥的同时又用于数字签名,在安全上存在漏洞。
因此 从传输层的角度,真正通信的并不是主机而是主机的进程,传输层为两主机提供端到端的通信。 传输层有两个重要功能: 复用和分用 复用:在发送方的不同应用进程都可以使用同一个传输层协议传送数据(当然也需要加上适当的协议首部) 分用:接收方的传输层在剥去报文的首部后能够把这些数据正确交付给应用进程 不需要时可全0 2.目的端口 在终点交付报文时必须使用 3.长度 UDP用户数据报的长度,最小值为8(仅有首部) 4.校验和 检测UDP用户数据报在传输是否有错,有错就丢弃 注意: ① 当传输层从 套接字用(IP地址:端口号)表示,区分不同应用程序进程间的网络通信和连接,主要有3个参数:通信的目的IP地址、使用的传输层协议(TCP或UDP)和使用的端口号。 在网络中,如何标示一个主机? PS:网络层传输的数据单元为『数据报』,传输层的数据单元为『报文段』,但为了方便起见,可以统称为『分组』。
概述和传输层服务 本章学习的重点: 理解传输层的工作原理 多路复用/解复用 可靠数据传输 流量控制 (发送方和接收方的问题) 拥塞控制 学习Internet的传输层协议 UDP:无连接传输 TCP :面向连接的可靠传输 TCP的拥塞控制 传输服务和相关协议 ** 为运行在不同主机上的应 用进程提供逻辑通信 ** ** 传输协议运行在端系统 ** 发送方:将应用层的报 文分成报文段,然后传 递给网络层 接收方:将报文段重组 成报文,然后传递给应 用层 ** 有多个传输层协议可供应 用选择 ** Internet: TCP 和 UDP 传输层和网络层比较 网络层服务: 主机之间的逻辑通信 传输层服务 : 进程之间的逻辑通信 依赖于网络层的服务 并对网络层的服务进行 增强 Internet传输层协议 传输层向上层应用进程提供逻辑的通信服务 在物理上就是通过层间接口传给传输层,由传输层之间的相互配合 然后在向上传输 主机联合使用IP地址和端口号将报 文段发送给合适的套接字 例子: 1. 1. 3, 多线程的场景举例 : UDP多路解复用 Server端: 服务端通过APP的线程, 里面封装了要传输的
TCP 和 UDP 是两种最为著名的传输层协议,二者都使用 I P 作 为 网 络 层 协 议 尽管 TCP 和 UDP 都使用相同的网络层( IP ), TCP 却向应用层提供与 UDP 完全不同的服务 ,开放式系统互联) 参考模型中一种无连接的传输层协议,提供面向事务的简单不可靠信息传送服务,UDP提供了无连接通信,适合于一次传输少量数据,UDP报文没有可靠性保证、顺序保证和流量控制字段等,可靠性较差 但是正因为UDP协议的控制选项较少,在数据传输过程中延迟小、数据传输效率高,适合对可靠性要求不高的应用程序,或者可以保障可靠性的应用程序,如DNS、TFTP、SNMP等。 也就是说,通过TCP连接传送的数据,无差错,不丢失,不重复,且按序到达;UDP尽最大努力交付,即不保证可靠交付,Tcp通过校验和,重传控制,序号标识,滑动窗口、确认应答实现可靠传输。 3、UDP具有较好的实时性,工作效率比TCP高,适用于对高速传输和实时性有较高的通信或广播通信。
本人计算机网络笔记总目录 计算机网络笔记Part1 概述 计算机网络笔记Part2 物理层(Physical Layer) 计算机网络笔记Part3 数据链路层(Data Link Layer) 概述 1.1 传输层的意义 传输层的由来 有了MAC地址和IP地址,我们已经可以在互联网上任意两台主机上建立通信。 网络层可以把数据从一个主机传送到另一个主机,但是没有和进程建立联系;传输层就是讲进程和收到的数据联系到一起,使数据能够为应用服务 所以说传输层是主机才有的层次 1.2 传输层的两个协议 1.3 UDP传输层无法保证数据的可靠传输,只能通过应用层来实现了;实现的方式可以参考TCP可靠传输的方式,只是实现不在传输层,转移到了应用层 目前有如下开源程序利用UDP实现了可靠的数据传输;分别有RUDP , RTP, UDT 3.
网络层 接收方:将接收到的Segment进行组装并向上提交给应用层 (3)传输层可以为应用提供多种协议,如UDP、TCP 逻辑通信机制:传输层提供的一种抽象服务,它使得不同主机上的应用程序能够直接进行数据传输 ,而无需关注底层网络的实现细节 1.2 传输层&网络层关系 网络层:提供主机之间的逻辑通信机制;传输层:提供应用程序之间的逻辑通信机制 传输层位于网络层之上,依赖于网络层提供的服务,并对网络层服务进行 3.封装数据:传输层将来自不同应用进程的数据分割成适当大小的数据段(Segment),并在每个数据段的头部添加源端口号和目的端口号等信息 4.合并数据流:这些数据段被合并成一个数据流,传递给网络层进行进一步传输 具体过程如下: 1.接收数据流:网络层将接收到的数据传递给传输层 2.解析端口号:传输层解析每个数据段的头部信息,提取目的端口号 3.分配数据:根据目的端口号,传输层将数据段分配给相应的应用进程 3.UDP 3.1 协议格式 Datagram是用户数据报协议(UDP)的数据传输单元,它将来自应用层的数据封装成数据报并添加UDP头部信息,然后向下提交给网络层 UDP报头由源目的端口号,UDP
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 0-1023: 知名端口号,HTTP、FTP、SSH应用层协议 这一列的信息了 若输入 netstat -np 即将系统中的协议基本上都查出来了 输入 netstat -nup ,只查udp 输入 netstat -naup ,显示所有udp服务 a:显示所有的条目 3. UDP协议 UDP协议端格式 有效载荷一定是上层——应用层 给的,上层通过系统调用 把数据拷过来的 UDP报头的宽度是0-31,表示报头所对应的字节数 (4字节) 1. 报头和有效载荷如何分离? struct udp_header 结构体 内部 包含 源端口号、目的端口号 、udp长度、校验和 借助位段的方式,取整形int的4字节中的16个比特位 将缓冲区数据从应用层拷贝给操作系统内部 s,,让s+8,再次指向有效载荷 将s强转成 struct udp_header类型 ,指向结构体中的源端口号、目的端口号 、udp长度、校验和 UDP的特点 无连接:知道 对端的IP和端口号 就直接传输
传输层中有两个重要的协议:TCP协议和UDP协议。本博文分享的是TCP协议,不仅分享其协议格式,特点等等,还有应答机制、超时传送机制、连接管理机制、滑动窗口、阻塞控制等等。 这样的好处: ①提高应用层的效率。 ②做到应用层和TCP的解耦。 比如发送数据A前,对方接收缓冲区还剩4KB,发送后,还剩3KB。那么此时,win_end不需要动了,甚至于,发送数据A后,还剩的空间为0。这样说明了滑动窗口的大小是可以改变的。 ②左右指针都移动了。 粘包问题 首先要明确, 粘包问题中的 "包" , 是指的应用层的数据包,在TCP的协议头中, 没有如同UDP一样的 "报文长度" 这样的字段, 但是有一个序号这样的字段,站在传输层的角度, TCP是一个一个报文过来的 全连接队列和半连接队列 实际上,服务器能够同时连接客户端的个数是有限制的,比如在设置服务器监听状态时,我们让listen 的第二个参数设置为 2, 并且不调用 accept,此时服务器最多能够同时连接3个客户端
传输层中有两个重要的协议:TCP协议和UDP协议。 本博文分享的是UDP协议,本文将从UDP的协议格式、UDP的特定以及其缓冲区入手。 传输层 传输层的作用是负责数据能够从发送端传输到接收端,主要是传输策略。 端口号 端口号标识的是一个主机上进行通信的不同的应用程序,通过IP+PORT,便能够确认全网唯一一个进程。 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,即即写即发。 UDP具有接收缓冲区. 也就是说一个UDP能传输的数据最大长度是64K(包含UDP首部).然而64K在当今的互联网环境下, 是一个非常小的数字.如果我们需要传输的数据超过64K, 就需要在应用层手动的分包, 多次发送, 并在接收端手动拼装 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,也有我们自己写的UDP程序的应用层协议
传输层就是在信纸的空白上写上新的“收信人”信息。每一所房子【某一个终端】会配备一个管理员(传输层协议)。管理员从邮差手中接过信,会根据“收信人”,将信送给房子中的某个人。 传输层协议TCP 面向字节流服务面向连接,可靠,有序的协议通过滑动窗口、拥塞控制实现可靠和速度应用层提供的数据是一串无结构的字节流,传输层可以对数据进行分段,数据没有长度限制DUP 面向报文服务无连接, 不可靠,无序的协议应用层提供的是一系列报文,传输层不对报文进行分割和拼装,报文长度受限制UDP面向报文、无连接、差错检验、表示不同应用进程(绕过TCP协议,实现相对简单的快速通信)图片协议分析语法:格式 发生数据的丢失连续收到3个重复的确认,发送丢失数据包。快恢复:设置新的慢开始门限为慢开始的一半,重新拥塞避免。 40 张图详解 3 次握手和 4 次挥手SYN 攻击,服务器保持在 SYN-RECV 状态两次同部位,两次确认位我需要链接服务器:同部位 SYN,seq 序号为 xok,你可以链接:同部位SYN + 确认位
1.可以把七层协议简化成四层协议 链路层 网络层 传输层 应用层 2.通过路由器连接的两个网络 网络层ip提供的是一个逐跳协议,提供了一种不可靠的服务,中间有可能会丢 传输层tcp在ip的基础上提供了可靠的传输层 比喻:tcp就是淘宝卖家 ,ip就是包裹,中间如果包裹丢了,卖家会重新发一个包裹,这里会有一个确认的过程 3.udp是不可靠的,它不会去确认,丢了就丢了,比如语音就用这个,syslog也用这个 4.icmp 这个附属协议,ping就是用的这个 5.封装,每一层都会留下自己的标记,从应用层开始加个头部,tcp加个头部,ip加个头部,以太网加个头部,封装成帧;帧的数据长度在46~1500字节之间 6.分用,接收方就是分用 255.0.0.0,ip是13.0.0.0 就是告诉我们13是网络部分,其余的是主机部分 2.网关就是到其他网段的,应该给谁,比如我的网关是192.168.1.1,路由器的作用就是在不同网段转发数据 3.
所以一个完整的报文至少要携带ip和端口号,ip是在网络层协议来维护的本章不做讲解,而端口号是在传输层协议中维护的,传输层协议常用的两种:UDP协议和TCP协议,本章将要讲解的是UDP协议,TCP协议在下一期进行讲解 因为在数据传输过程中物理干扰、路由错误等可能导致数据损坏。 UDP协议特点 无连接: 知道对端的 IP 和端口号就直接进行传输, 不需要建立连接。 不可靠:报文发出去任务就完成了,报文是否丢失不关心。 src_port; unsigned short dst_port; unsigned short len; unsigned short chksum; }; 在把数据交付给传输层时 ,数据在应用层必做序列化和反序列化。 /* List we are on */ #if CONFIG_SKB_CHECK int magic_debug_cookie; #endif struct sk_buff *link3;
一、前言 之前在这篇文章 传输层协议 UDP 中已经说过关于传输层的部分内容,现在我们来了解一下传输层 TCP 的内容吧 TCP 全称为 "传输控制协议( Transmission Control 假设客户端发了4个请求,服务器只回了3个确认,那客户端必须知道自己发了4个请求,且只收到了3个确认,这样才能判断哪个报文丢失了。 3、ACK 标记位 ACK 标记位用于表示确认应答报文。当通信双方进行数据传输时,客户端发出请求,服务器返回确认,确认报文的 ACK 标记位会被置为 1。 3️⃣ 三次握手才可以同步双方的初始化序列号 ⭕TCP协议通信的双方,都必须要维护序列号,序列号是实现可靠传输的一个关键因素,其作用如下: 接收端可以根据序列号进行重复数据的 去重 接收端可以根据序列号 站在传输层的角度, TCP 是一个一个报文过来的. 按照序号排好序放在缓冲区中. 站在应用层的角度, 看到的只是一串连续的字节数据.
TCP(传输控制协议)专业讲解TCP是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。它通过三次握手建立连接,通信结束后通过四次挥手释放连接。 文件传输(FTP、TFTP),确保文件数据完整无误地从一台计算机传输到另一台计算机。电子邮件传输(SMTP、POP3、IMAP),保证邮件内容准确可靠地在邮件服务器和客户端之间传输。 UDP(用户数据报协议)专业讲解UDP是一种无连接的传输层协议,提供简单的不可靠信息传送服务。它不保证数据的可靠传输,也不进行流量控制和拥塞控制,但具有传输速度快、延迟低的特点。 SCTP(流控制传输协议)专业讲解SCTP是一种面向连接的传输层协议,它结合了TCP的可靠性和UDP的无连接特性。 DCCP(数据报拥塞控制协议)专业讲解DCCP是一种传输层协议,它在提供UDP-like无连接服务的同时,还引入了拥塞控制机制。DCCP适用于需要对网络拥塞进行控制的实时应用。
知识准备 1.1 传输层 前面已经讲过,HTTP协议是应用层协议,在此之前,我们短暂的认为HTTP是直接通过应用层与外界通信的。但是我们要知道,应用层需要向下将数据传到传输层,再由传输层向下传送。 最终才能通过网络传输到接收方。 传输层负责保证可靠性传输,确保数据能够可靠地传送到接收方。 1.2 重识端口号 端口号的作用是标识主机上的一个唯一的进程。 端口号是属于传输层的概念,因此在传输层协议中就会包含与端口相关的字段。 协议号是作用于传输层和网络层之间的,而端口号是作用于应用层于传输层之间的。 两个问题: 一个端口号是否可以被多个进程绑定? 如果我们需要传输的数据超过 64K, 就需要在应用层手动的分包, 多次发送, 并在接收端 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
一、前言 之前在这篇文章 初识网络 中说过关于传输层的内容,以及在 Socket编程应用层UDP 也做过关于 UDP 的练习,如下: 传输层: 负责两台主机之间的数据传输。 面向数据报: 不能够灵活的控制读写数据的次数和数量; 3. 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. 如果我们需要传输的数据超过 64K,就需要在应用层手动的分包,多次发送,并在接收端手动拼装; 6. 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
传输层:TCP和UDP 使用IPv4和IPv6的应用程序 平时我们使用的tcpdump、ping、traceroute属于TCP/IP协议族,虽然叫TCP/IP协议族,但是这个协议族还涉及到许多其他成员 icmp_seq 0 Request timeout for icmp_seq 1 Request timeout for icmp_seq 2 Request timeout for icmp_seq 3 bytes from 14.215.177.39: icmp_seq=2 ttl=55 time=4887.194 ms 64 bytes from 14.215.177.39: icmp_seq=3 0x0010: 7f00 0001 ee05 000d 4b86 a287 0000 0000 ........K....... 0x0020: b002 ffff fe34 0000 0204 3fd8 TCP数据传输 [TCP数据分节传输] TCP还是UDP 上图这样的单一分节的请求和接收,使用TCP时,包括连接建立和连接终止的7个分节,以及最后一次客户对服务器数据的应答,有8个分节额外需要消耗。
TCP/UDP(或TCP/IP)保留的传输层端口号范围是 1 ~ 65535。公认端口:1 ~ 1023 。动态端口:1024 ~ 65535。 一、TCP(传输控制协议):用于精准的数据传输 TCP是面向连接形式的可靠服务,字节流形式传输。 TCP是建立在无连接的IP基础上 1.TCP传输特性 ① 可靠的传输服务。 TCP和IP是配合工作的,所以有些参数可直接传送给IP层处理,TCP头和IP头合在一起使用。 (1)TCP 3 种机制: 1.序号:用序号对乱序的数据包进行重组变成有序的数据包,从无序变有序。 3.窗口:利用窗口控制数据流量的传输。 2.TCP传输头 ? TCP传输头格式.png (1)源端口、目标端口: 各占 16 位。 源端口:说明源服务访问点。