TCPIP传输层,你懂多少.doc

你所不知道的传输层 PS.老规矩，列出可能遇到的20个问题，如果您是都能回答的高手，请您绕道，我是小菜，只做自己的学习笔记。 ? 1.?传输层的主要功能是什么？2.?传输层如何区分不同应用程序的数据流？3.?传输层有哪些协议？4.?什么是UDP协议？5.?为什么有了UDP，还需要TCP？6.?什么是TCP协议？7.?怎么理解协议和程序？8.?TCP是否真的有链接？9.?链接是如何建立的（逻辑上）？10.?所谓的建立TCP链接开销很大，具体是指什么？11.?三次握手的目的是什么？12.?TCP如何提供可靠性？13.?什么是预期确认？什么是肯定确认与重新传输？哪些情况会重传？14.?TCP中，序列号和应答号有哪些作用？15.?TCP链接中，网络失败，是怎么判断的？16.?为什么需要窗口技术？17.?如何实现流量控制？18.?UDP的开销很小，具体是指什么？19.?UDP数据包、TCP数据包大小如何确认？20.?UDP适合哪些环境？TCP适合哪些环境？ ? ? 一。传输层的主要功能是什么？ ?分割并重新组装上层提供的数据流，为数据流提供端到端的传输服务。 ? 二。传输层如何区分不同应用程序的数据流？ ? 因为，对应传输层而言，它只需要知道目标主机上的哪个服务程序来响应这个程序，而不需要知道这个服务程序是干什么的。因此，我们只需要能够抽象的表示出来这些应用程序和服务程序即可。我们使用端口号来抽象标识每个网络程序。 ? 传输层的TCP和UDP可以接收来自多个应用程序的数据流，用端口号标识他们，然后把他们送给Internet层处理； 同时TCP和UDP接收来自Internet层的数据包，用端口号区分他们，然后交给不同的应用程序。?因此：在同一IP地址（同一个目标主机）上不同的端口号是两个不同的链接。IP地址和端口号用来唯一的确定网络上数据的目的地。 ? 三。传输层有哪些协议？ 传输层的两大协议：TCP（传输控制协议）UDP（用户数据包协议）TCP是一个可靠的面向链接的协议，UDP是不可靠的或者说无连接的协议。可以用打电话和发短信来说明这种关系： UDP就好似发短信，只管发出去，至于对方是不是空号??网络不可到达）能不能收到（丢包）等并不关心。 TCP好像打电话，双方要通话，首先，要确定对方不是开机（网络可以到达），然后要确定是不是没有信号（），然后还需要对方接听（通信链接）。 ? 四。什么是UDP协议？ UDP数据包结构如下图所示 ? 源端口(16)目标端口(16)报文长度(16)校验和(16)数据（可变）UDP为应用程序提供的是一种不可靠的、无连接的分组交付，因此，UDP报文可能会出现丢失、乱序、重复、延时等问题。 因为它不提供可靠性，它的开销很小。（开销很小具体指什么？下文揭秘）? 五。为什么有了UDP，还需要TCP？ 问题4中已经说到，UDP为应用程序提供的是一种无连接、不可靠的分组交付。当网络硬件失效或者负担太重时，数据包可能就会产生丢失、重复、延时、乱序的现象。这些都会导致我们的通信不正常。如果让应用程序来担负差错控制的工作，无疑将给程序员带来许多复杂的工作，于是，我们使用独立的通信协议来保证通信的可靠性是非常必要的。 ? 六。什么是TCP协议？ ?传输控制协议TCP是一个面向链接的、可靠的通信协议。 1.?在开始传输前，需要进行三次握手建立链接2.?可靠性：在传输过程中，通信双方的协议模块继续进行通信3.?通信结束后，通信双方都会使用改进的三次握手来关闭链接 TCP数据包结构如下图 ? 源端口(16)目标端口(16)序号(32)应答号(32)头长度(4)保留(6)编码位(6)窗口(16)校验和(16)紧急(16)可选项(如果有，0或32)数据(可变)? ? **七。怎么理解协议和程序？** 如同我们自定义的应用层协议一样：协议只是给出了一组规范，规定我们应该怎么样（按什么规则）保存数据。 在计算机间传输的永远都是二进制字节码（对于传输层，可以理解为传输的始终是下层的IP数据包），是计算机中的程序通过对这些字节码进行逻辑分析、判断，来控制程序完成差错控制等功能。至于解析这些字节码的程序，则可以有不同的实现，只要我们按照规则来解析，并作出相应的控制，我们大可以自己写个程序是实现相应功能。 ? 知道了这些后，显然，我们也可以使用前面说的Jpcap，来自己实现一个基于Java的TCP或者UDP协议。可以参考Linux下的Tcp源码。 /net/ipv4/udp.c/net/ipv4/datagram.c?/net/ipv4/tcp_input.c?/net/ipv4//tcp_output.c?/ne