---- 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 资源: 书是第7版中文电子书:https://pan.baidu.com/s/1PidIzLmFVWAb8T74GyVGlQ 密码: bhob 网站是2021年更新的第8版:https://www-net.cs.umass.edu 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。 除了复用/分解功 能及少量的差错检测外,它几乎没有对IP增加别的东西 特性: 关于发送什么数据以及何时发送的应用层控制更为精细 无须建立连接 也就无需维护连接状态 分组首部开销小,只要8字节 (1)报文 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。
为什么需要运输层呢? 作用:从通信和信息处理的角度看,传输层向它上面的应用层提供通信服务,它属于面向通信部分的最高层。 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 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 通过层间接口向下传输的是四元组 ,和 massage 。 Server端将数据报发出之后, 对方的IP就会接收到这个数据报开始解析, 在TCP部分就会解析TCP的头部,等等信息 。
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。
计算机网络笔记Part4 网络层(Network Layer) 计算机网络笔记Part5 传输层(Transport Layer) 计算机网络笔记Part6 应用层(Application 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 可以见下UDP的校验方式 2.2.2 UDP校验方式 总结一下步骤: 在发送端的时候: 1.就是将每一行(4字节)拆成两部分,左右平均2字节大小,将这两字节数据写成二进制,那么2字节一共就需要2*8= 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
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 报头是固定长度 8字节,剩下的就是有效载荷 通过16位UDP长度,整体 减去 8字节 即 有效载荷的长度 2. 有效载荷如何做到向上交付的? 提供一段缓冲区,定义一个指针p,去指向缓冲区 因为报头大小是固定长度8字节,让p向后移动8个单位 再将应用层的数据拷贝到对应的位置中 再将指针p,指向最开始位置,并将p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 该报文经过网络,经过协议栈被对方收到了 再定义一个指针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,不需要连接 不可靠:若网络故障段无法发送对方,UDP协议也不会给应用层返回任何错误信息
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。 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 同时, UDP是一个一个把数据交付给应用层. 就有很明确的数据边界,站在应用层的站在应用层的角度, 使用UDP的时候, 要么收到完整的UDP报文, 要么不收,不会出现"半个"的情况。 TCP用于可靠传输的情况, 应用于文件传输, 重要状态更新等场景。 UDP用于对高速传输和实时性要求较高的通信领域, 例如, 早期的QQ, 视频传输等. 另外UDP可以用于广播。
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。 ,所以虽然IP地址在从网络层向传输层传递之前就已经被取出,其也可以通过参数的形式向传输层传递并最终传递给套接字进行套接字的匹配或更新。 ) 例题: 1 Gbps的链路,15 ms端-端传播延时,分组大小为1kB,求其利用率 T_{transmit}=\frac{L(分组长度,比特)}{R(传输速率,bps)}=\frac{1kB*8}{
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。 UDP协议端格式 UDP协议端格式由报头和有效载荷组成,报文是固定占8个字节。 在UDP中,如果数据报的校验出现错误,那么会直接丢弃。 UDP的封装/解包,分用 在UDP协议的数据报中,封装便是添加固定的8位的报头,解包就是将报文和报头分开,分用就是将数据交付给目的端口号的特定的进程。 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.
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 在TCP协议中,我们使用连接记录TCP两端的状态,使用编号和分段实现了TCP传输的有序,使用advertised window来实现了发送方和接收方处理能力的匹配,并使用重复发送来实现TCP传输的可靠性 TCP差错控制与传输网络差错控制之间的关系链路层担负起检错的重责 CRC循环冗余检验(检测数据报的正确性)TCP差错控制不能取代传输网络差错控制的原因(检测数据的正确性)三次握手TCP 三次握手丢了包怎么办硬不硬你说了算
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 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,从上面的封装中,解出来里面的头部 7.端口号,源端口号一般是随机分配的 ,目的端口号一般是知名的端口或者指定的端口,一定要注意是去还是回,因为tcp是全双工的 8.链路层,以太网和ieee 802封装 区分以太网和802.3封装,只需要看以太网的封装是2位类型,802.3封装是
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。 在OS内部一定会同时存在大量的报文,而这些报文可分布在各个协议层,OS必须管理这些报文。如果管理?先描述,再组织。
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 3. 6 个标志位 虽然有的 TCP 标准包含 8 个标记位,但我们主要学习其中 6 个最常用的。 上面说过数据段在来回通信的时候,有的是正常的数据报文,有的是确认报文。 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. 8. TCP 异常情况 进程终止:进程终止会释放文件描述符, 仍然可以发送 FIN. 和正常关闭没有什么区别. 机器重启:和进程终止的情况相同. 用 UDP 实现可靠传输(经典面试题) 参考 TCP 的可靠性机制, 在应用层实现类似的逻辑; 例如: 引入序列号, 保证数据顺序和完整性; 引入确认应答, 确保对端收到了数据; 引入超时重传
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。 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 VS 端口号: 协议号是存在于IP报头当中的,其长度是8位。协议号指明了数据报所携带的数据是使用的何种协议,以便让目的主机的IP层知道应该将该数据交付给传输层的哪个协议进行处理。 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? 可以看到,报头里面只有四个部分,每个部分的长度都是16位,总共8字节。所以可以将报头看做定长的,那么只需在读取的时候将前面8字节的报头读完,剩下的就是数据。
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。 长度:表示整个数据报 (UDP 首部+UDP 数据) 的最大长度 如果校验和出错, 就会直接丢弃; 现在我们有两个问题,UDP 是 如何做到解包和分用的,按照上面的逻辑 解包:UDP 直接读取报文前 8 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 4887.194 ms 64 bytes from 14.215.177.39: icmp_seq=3 ttl=55 time=4479.124 ms Request timeout for icmp_seq 8 7f00 0001 ee05 000d 4b86 a287 0000 0000 ........K....... 0x0020: b002 ffff fe34 0000 0204 3fd8 0x0030: 0101 080a f4fd 8da4 0000 0000 0402 0000 ................ MSS选项。 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。 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。 UDP头.png 1.UDP传输特性 提供无连接的传输服务,不可靠,甚至可以对用户数据不进行校验(当UDP校验和字段为0)。 2.字段: 源端口、目标端口、段长、校验和 16位。
比如某个时刻,系统中只有1个UE在进行上行大数据量的传输,如果将PUCCH放在频带的中间,就会造成eNB只能给该UE分配有限的RB资源,造成资源浪费的同时,也不能满足UE的流量需求。如下图所示。 (图8) (3)公式中,CURRENT_TX_NB的含义在Type1类型的跳频也有用到,表示当前TB块的HARQ传输次数。 (图10) (图11) (5)公式中使用的C序列,请参考博文《LTE下行物理层传输机制(1)-天线端口Antenna Port和小区特定参考信号CRS》中的相关描述。
在osi七层中,DDOS的攻击横跨三层,分别是网络层,传输层,应用层。而在攻击手段上又可以分为两种一种是洪水攻击,一种是慢速攻击。 在慢速攻击中,攻击者利用一些协议的特点,对服务器进行攻击,使用很少的资源造成服务器不可用,下面介绍一些网络层和协议层的DDOS攻击分类 2.网络层和传输层的攻击介绍 [表格] ICMP洪水攻击 Ping 下期我会介绍应用层的DDOS攻击手法,敬请期待,拜拜喽。