网络原理-TCP/IP --传输层(UDP)

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      • UDP协议

        端口号

        我们在学习套接字的时候,涉及到两个概念:IP地址和端口号

        IP地址是用来确定主机,这是网络层提供的概念

        而端口号就是用来确定主机上的应用程序,就是传输层的概念的

        端口号是 一个2个字节的无符号整数,不能同时被不同的应用程序绑定

        那么我们怎么知道当前这个端口是否已经被主机上的某个悠应用程序绑定了呢??

        在cmd输入netstat -ano | findstr 端口号命令即可

        此命令就是查询出当前的机器上是否有使用某个端口号的进程

        但是如果一个服务器是TCP,一个服务器是UDP,那么此时端口号重复了,是不会有影响的

        那么一个进程绑定多个端口号是否可行呢??

        ----非常可行,而且在日常开发经常用得到

        就比如我们写一个服务器程序,首先服务器需要有一个端口号,是给客户端提供业务功能的,这样的端口称为"业务端口"

        但是程序员还需要对这个服务器进行更加精细的控制,比如控制这个服务器加载配置 / 开启某一个功能 / 重新启动 / 重新加载数据 / 修改某个选项设定

        这样的操作,经常是要通过网络来进行操作的,服务器就会另外设置一个端口号,称为"管理端口",程序员想对这个服务器进行管理操作,就通过管理端口给服务器发送一些对应的请求,服务器就执行对应的逻辑

        另外,我们在日常开发中会遇到一些bug,需要去查看服务器的一些运行状态(比如服务器的一些关键变量是什么样的值),但服务器不能直接去调试(调试会把服务器阻塞住,无法给别的客户端提供服务了),此时也是借助网络的方式来给服务器发送请求,服务器返回对应的关键信息,这样的端口称为"调试端口"

        UDP协议

        学习一个网络层协议,最主要的就是学习报文格式

        对于UDP来说,当应用层数据到达传输层的时候,就会在应用层数据报前面拼接上 UDP 报头

        

        在UDP报头里面,每两个字节对应的部分 都会有特定的含义

        

        我们重点关注的是后面两个

        UDP长度就是描述了当前整个UDP数据报,占多少个字节,即我们通过UDP长度就能知道当前的载荷一共是多少个字节

        两个字节的范围是 0 - 65535,也就是整个UDPS数据报的长度,最多的存储空间就是 65535个字节,也就是64kb,不能再长了

        此时使用UDP开发程序就会受到很大的制约

        就要保证,单次传输的数据报,不能超过 64kb

        还有一个就是校验和

        校验和是什么?? 就是数据引入冗余信息,通过冗余信息来验证原有的数据

        校验和就是拿着数据(一部分)进行一系列计算,得到结果,如果数据部分发生改变,那么结果也就不一样

        数据在网络传输的过程是可能会出错的,

        最常见的就是"比特翻转"

        就是像0101这样的二进制数据,本来的传输的是0,实际上到的时候数据变成1了

        是由于受到了外界(电信号,光信号,电磁波)的干扰

        那么我们就需要方法,来对传输的数据进行校验

        第一层就是要能够发现当前传输的数据是否出错了,第二层就是 要能够发现是哪一位出错了

        做到第一层的代价是比较小的,相比之下第二层的代价就更大(消耗的时间空间更多)

        UDP校验和只能做到第一层

        但是实际上本质都是要引入额外的冗余信息

        

        当数据到达对端主机之后,就会按照相同的算法,针对数据内容再计算一遍校验和,就拿着这个校验和 和 收到的校验和 进行比较

        如果发现不一样,就说明在传输过程发生了比特翻转

        而一旦发现这两个校验和 不一样,就会把这个数据丢掉

        UDP现在最主要的用途,就是应用于对于性能要求比较高,但是对于可靠性要求不高的场景

        (就比如在分布式系统中,多个服务器之间的相互通信,多个机器在同一个机房里面,网络结构简单 && 带宽充裕)

        

        T04BF

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