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前言
端口号的拓展
端口号范围划分
netstat
pidof
UDP协议
UDP协议端格式
UDP的特点
面向数据报
UDP的缓冲区
UDP使用注意事项
基于UDP的应用层协议 前言 我们前面讲完了http和https协议#xff0c;它们都属于应用层#xff0c;按照TCP/IP五层模…目录
前言
端口号的拓展
端口号范围划分
netstat
pidof
UDP协议
UDP协议端格式
UDP的特点
面向数据报
UDP的缓冲区
UDP使用注意事项
基于UDP的应用层协议 前言 我们前面讲完了http和https协议它们都属于应用层按照TCP/IP五层模型我们下一层该讲解传输层了。传输层又分为TCP协议和UDP协议五层模型都以TCP/IP命名可想而知TCP重要性。所以本章及后面的章将详细讲解TCP和IP以及它们之间的区别。 端口号的拓展
我们之前说了端口号(Port)标识了一个主机上进行通信的不同的应用程序(进程)。利用ip地址端口号可以定位全球上唯一一个进程。 知道了ip地址便知道了对方主机的位置至于传送给哪个应用处理程序是根据端口号决定的。每个应用处理程序都会有一个或多个端口号。
在TCP/IP协议中, 用 源IP, 源端口号, 目的IP, 目的端口号, 协议号 这样一个五元组来标识一个通信(可以通过netstat -nltp查看); 端口号范围划分 0 - 1023: 知名端口号, HTTP, FTP, SSH等这些广为使用的应用层协议, 他们的端口号都是固定的.
ssh服务器, 使用22端口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等等 1024 - 65535: 操作系统动态分配的端口号. 客户端程序的端口号, 就是由操作系统从这个范围分配的.例如我们平常运行自己程序所用的是8080端口或其它端口都可以
我们可以使用以下指令来查看所有的知名端口号
cat /etc/services
我们自己在写程序使用端口号时要尽量与这些知名端口号避开。
netstat
netstat是一个用来查看网络状态的重要工具.
语法netstat [选项]功能查看网络状态常用选项 n 拒绝显示别名能显示数字的全部转化成数字l 仅列出有在 Listen (监听) 的服务状态p 显示建立相关链接的程序名t (tcp)仅显示tcp相关选项u (udp)仅显示udp相关选项a (all)显示所有选项默认不显示LISTEN相关 例如我们平常所用的
netstat -nltp 即将所有全部显示为数组然后仅显示listen相关的服务然后显示与tcp相关连接的程序名字。 pidof
在查看服务器的进程id时非常方便.
语法pidof [进程名] 功能通过进程名, 查看进程id 当我们运行起来一个进程后使用pidof可以直接找到对应的pid而不用使用ps和grep找了。
我们也可以搭配xargs使用它可以将管道的内容作为命令行参数使用我之前在讲linux基础命令时也有讲过。
例如平常使用管道时
cat log.txt | tail -10
该命令是先输出log.txt里的内容然后作为输入传送给tail然后取后10行的内容并输出。
xargs
pidof HttpServer | xargs kill -9
该命令会将得到的HttpServer的pid作为kill的参数相当于是kill -9 pid.
UDP协议
UDP协议端格式
我们首先要知道几乎任何协议都要优先解决两个问题
a.如何分离(封装) b.如何交付
至于是如何解决的每个协议的方式不一样UDP采用的是定长报头的方式来解决的。 其中数据(有效载荷)是上一层应用层的数据上面8个字节便是UDP的报头。
16位UDP长度 是UDP报头的长度和数据的长度之和。所以提取数据时要将16位UDP长度-8字节便是数据的长度了。
这样问题便解决了
a.如何分离:采用固定长度(8字节)的报头将报头和数据(有效载荷)分离
b.如何交付:分离出来后根据报头中的16位目的端口号进行向上交付。因为进程bind了端口号知道端口号便知道交给哪个进程。
所以这也能解释
a.我们平常编写代码时端口号通常使用uint16_t类型因为端口号是16位的。
b.udp是如何提取完整报文的先提取固定长度的报头再根据报头中的16位udp长度 -8剩下的长度便是数据总长度了。这同时也说明UDP是面向数据报的这个后面会详细说明。
UDP的特点
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: 没有确认机制, 没有重传机制; 如果因为网络故障该段无法发到对方, UDP协议层也不会给应用层返回任何错误信息;面向数据报: 不能够灵活的控制读写数据的次数和数量
面向数据报
应用层交给UDP多长的报文, UDP原样发送, 既不会拆分, 也不会合并;
比如用UDP传输100个字节的数据: 如果发送端调用一次sendto, 发送100个字节, 那么接收端也必须调用对应的一次recvfrom, 接收100个字节; 而不能循环调用10次recvfrom, 每次接收10个字节;
总之就是你发几次我就严格的收几次不会多也不会少。
UDP的缓冲区
UDP没有真正意义上的 发送缓冲区. 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. 但是这个接收缓冲区不能保证收到的UDP报的顺序和发送UDP报的顺序一致; 如果缓冲区满了, 再到达的UDP数据就会被丢弃;
UDP的socket既能读, 也能写, 这个概念叫做 全双工
UDP使用注意事项
我们注意到, UDP协议首部中有一个16位的最大长度. 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
当然, 也包括你自己写UDP程序时自定义的应用层协议. 到这里UDP协议的内容就讲解完了当然这个比较简单TCP是我们要讲解的重点下一章我们将详细介绍TCP协议。
