6–用户数据报协议UDP.ppt

第六章 用户数据报协议UDP 主要内容 1、引入传输层的必要性 2、网络应用的标识 3、UDP及其报文 4、UDP校验和 5、UDP的多路复用与多路分解 6、UDP端口号的使用 基本要求 1. 理解数据传输的目的地 2. 理解通信过程的五元素 3. 掌握UDP的头格式 4. 理解端口使用的两种方式 学习内容 1、引入传输层的必要性 2、网络应用的标识 3、UDP及其报文 4、UDP校验和 5、UDP的多路复用与多路分解 6、UDP端口号的使用 传输层的作用 从通信和信息处理的角度看，运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，同时也是用户功能中的最低层。 为什么需要传输层? 传输层在网络层和应用层之间起着承上启下的作用： 传输层需要弥补网络层在服务质量上的欠缺，为应用程序提供更好的服务； 传输层应该为进程间通信提供识别对方的机制； 传输层需要根据网络链路情况对不同大小的数据进行处理。 传输层协议的特性 运行在端系统中 提供逻辑通信 因特网中可供使用的运输协议：TCP和UDP ( OSI的五类传输协议TP0 — TP4 ) 传输层和网络层的关系举例 网络层: 主机间的逻辑通信 运输层: 进程间的逻辑通信 依赖网络层服务 强化网络层服务 类比: 甲班的20名同学向乙班的20名同学发信： 主机 = 班级 进程 = 同学 应用层报文= 信件 运输协议 = 班长甲与班长乙 网络层协议= 邮政服务 传输层协议和网络层协议的主要区别 传输层向上提供可靠的和不可靠的逻辑通信信道 因特网运输层协议提供的服务 设计网络应用时，首先要确定什么？ UDP服务模型：不可靠、无连接的、不按序交付 TCP服务模型：可靠的、面向连接的、按序的交付 IP服务模型：“尽力而为”，不提供不必要服务的扩展 因特网传输协议提供的服务 TCP服务: 面向连接: 客户机和服务器之间所需的建立 可靠传输：在发送和接收进程之间 流控制: 发送方不会淹没接收方 拥塞控制: 当网络过载时抑制发送方 不提供：数据最小传输速率和时延保证 UDP服务: 在发送进程及接收进程之间的不可靠数据传输 不提供：连接建立、可靠性、流控、拥塞控制、定时或带宽保证。 应用程序需要什么样的运输服务？ 数据丢失率（可靠性）： 某些应用（如音频）能够容忍某些丢失 其他应用（如文件传输，Telnet）要求100%可靠数据传输 时间： 某些应用（如因特网电话、交互式游戏）要求“有效的”低时延 普通应用对运输服务的要求 因特网应用：应用协议与运输协议 主要内容 1、引入传输层的必要性 2、网络应用的标识 3、UDP及其报文 4、UDP校验和 5、UDP的多路复用与多路分解 6、UDP端口号的使用 进程（process）通信 什么是进程呢？ 在一台主机上运行着的程序。 进程通信分两种情况： 同一台主机上的进程通信,使用进程间通信机制(由操作系统定义). 不同主机上的进程，通过计算机网络交换报文而通信。 客户机: 发起通信的进程 服务器： 等待联系的进程 套接字（Socket） 进程如何发送和接收报文？ 什么是套接字？ 报文进出网络的门户。 套接字类似于门 发送进程将报文推出门外 发送进程依赖门的另一侧运输层基础设施，它将报文送到接收进程的套接字 进程寻址（Addressing） 进程标识应包括:IP地址和与主机上该进程相关的端口号. 端口号例子: Web 服务器: 80 电子邮件服务器: 25 对于接收报文的进程，必须具有一个可被识别的标识； 一台主机具有一个独特的32比特的IP地址。 在同一台主机上能够运行多个进程 端口与端口号 进程与端口号的关系 一个端口号是一个抽象的访问点 端口号标识了应用，一个端口号可与一个或多个进程对应 每个端口有一个缓冲区来存放进入该端口的数据，OS会创建或唤醒相应进程来处理进入该端口的数据。 通信的五元素 目的IP地址 目的端口 源IP地址 源端口号 协议（用来区分是基于TCP的应用还是基于UDP 的应用） 端口的多路复用与多路分解 学习内容 1、引入传输层的必要性 2、网络应用的标识 3、UDP及其报文 4、UDP校验和 5、UDP的多路复用与多路分解 6、UDP端口号的使用 UDP: 用户数据报协议 [RFC 768] “没有不必要的” 、“包含基本要素” 的互联网传输协议 无连接: 在UDP发送方和接收方之间无握手 “尽力而为”服务，可能： 丢包 对应用程序交付失序 为何要有UDP协议 ? 无连接创建 (创建连接将增加时延) 简单：在发送方、接收方无连接状态 报文段首部小 无拥塞控制：UDP能够尽可能快地传输，适合实时应用 UDP的特点 无连接 不可靠 传输