傳輸層與UDP協議詳解：網絡數據傳輸與進程聯系的關鍵
更新時間：2025-02-09 08:53:44作者：佚名
網絡層可以將數據從一個主機傳輸到另一個主機，但不能與該過程建立連接。
傳輸層是關于將過程與接收到的數據聯系起來，以便數據可以為應用程序服務。
因此，傳輸層是只有主機具有的級別
1.2傳輸層的兩個協議
1.3運輸層的地址和端口
端口號僅用于計算機來區分本地過程。總共有2^16 = 65536端口號。端口號有很多，不能隨便使用。
1.3.1通用申請端口號
2。UDP協議2.1 UDP概述
筆記：
由于UDP一次發送完整的消息，因此不會碎片，因此應用程序層傳輸的數據不應太大，否則網絡層碎片任務將非常重，但是不能太小，否則效率將很低
UDP適用于某些實時應用程序，因為實時應用程序的延遲要求很高，需要立即響應。
2.2 UDP標頭格式
2.2.1 UDP檢查位構圖
偽標頭僅用于計算驗證總和，并在完成計算后將其丟棄。您可以在下面看到UDP驗證方法。
3。TCP協議3.1 TCP協議的功能
TCP必須在執行數據交換之前建立連接，因此TCP已連接。
TCP隨機傳輸數據
3.2 TCP段的第一部分
請參閱上圖，您可以看到TCP隨機將數據分配并用TCP標頭傳輸。因此，序列編號是標記這些隨機劃分的數據。在這里，第一個字節的數量被視為序列編號。
確認編號是在收到它后標記它避免的英文，這意味著您之前收到的所有內容。我希望我收到的下一個編號數據是從確認號碼開始的數據。
偏移是要標記從TCP開始的數據是數據。這里的單元是4B，此偏移是TCP標頭的長度。
窗口是接收器告訴發件人多少位置（緩存）來存儲數據的地方。
緊急指針告訴TCP緊急數據的位置
3.2.1 TCP的六個控制位
URG的特征是讓數據排列。如果urg = 1，它將預先發送到緩存中的第一個變速箱。
它是接收端的URG，并盡快接收具有PSH = 1的數據。
請注意，如果沒有PSH，則接收器通常在緩存完成后將數據發送到主機。
要在主機A和B之間建立連接，A首先發送消息，其中SYN = 1
b收到它后，它還回復了帶有SYN = 1的消息，這意味著連接已接受。
3.3 TCP連接管理3.3.1 TCP三次握手（建立連接）
第一段的意思是
SYN = 1：（a）即將建立連接！
seq = x（隨機）：由于還沒有數據，所以寫什么都沒關系
第二段意味著
syn = 1：i（b）同意您（a）建立連接！
ACK = 1：建立了連接，并且必須將后續的ACK設置為1。
seq = y（隨機）：由于還沒有數據，所以寫什么都沒關系
ack = x+1：發件人（a）說發件人正在發送x-thit數據（盡管發件人在談論胡說八道），所以我（b）想要的是x+1位數據
第三段意味著
SYN = 0：建立連接時SYN僅為1，在其他時間設置為0。
ACK = 1：建立了連接，并且必須將后續的ACK設置為1。
seq = x+1：消息段i（a）的第一個字節為x+1
ack = y+1：收件人（b）在之前說，yth位數據的發送（盡管接收者是胡說八道），所以我（a）想要的是y+1位數據
請注意，TCP是雙向的，因此沒有絕對不變的發件人和接收器。這里的兩個主機都同時既是發件人又是接收器。
TCP三次握手引起的SYN洪水攻擊
3.3.2 TCP四波（連接釋放）
第一段的意思是
fin = 1：（a）連接即將發布！
seq = u：我發送了很多數據，我只是在這里使用u來引用它。在這里你有一個確定的價值
第二段意味著
ACK = 1：建立了連接，并且必須將后續的ACK設置為1。
seq = v：我發送了很多數據，我只是在此處使用V來引用它。這里V具有確定的價值。
ack = u+1：發件人（a）說發送是u-thit數據，所以我（b）想要的是u+1位數據（盡管目前已決定發布連接）
第三段意味著
fin = 1 ：（ b）連接即將發布！
ACK = 1：建立了連接，并且必須將后續的ACK設置為1。
seq = w：我發送了很多數據，在這里我只用w指它，這里有一個確定的值
ack = u+1：發件人（a）說發送是u-thit數據，所以我（b）想要的是u+1位數據（因為a沒有直接發送數據，所以第二個數據第三段所有ack均為u+1）
第四段意味著
ACK = 1：建立了連接，并且必須將后續的ACK設置為1。
seq = u+1：當u-bit數據之前發送的數據時，b也需要u-bit數據，因此我發送u-bit數據
ack = w+1：發件人（b）說發送是wth位數據，所以我（a）想要的是w+1位數據
為什么我需要等待計時器到2MSL？
因為這確保B可以接收A的終止消息段，然后輸入封閉狀態
例如，如果A的第四條消息丟失，則在等待MSL之后，B將重新發送第三條消息。花費少于1MSL后，A將再次收到第三條消息，然后您可以再次返回B。發送第四條消息并提示B關閉連接
3.4 TCP可靠傳輸
TCP提供可靠的傳輸，并且可以通過應用程序層來解決仍然不可靠的傳輸的UDP。
3.4.1序列號
也就是說，TCP根據下面的數據鏈路層的MTU（最大傳輸單元）將數據切成幾端，并將其切成數字。
3.4.2確認
每次發送者發送數據之后，接收器都需要確認。
TCP使用累積確認機制，這需要第一個丟失字節中缺少的數據包段。如圖所示，丟失了456，有78個到達，但要求發送的數據編號為4
3.4.3重新傳播
為什么使用自適應算法？網絡環境太復雜了，路徑漫長而短。如果RTT設置短，則無法照顧距離。如果RTT設置很長，則將降低網絡利用率，因此使用RTT。
3.5 TCP交通控制
簡而言之，接收器可以動態發送信息以告訴發送者發送窗口的大小。
如果接收器無法接受，請讓發件人發送窗口較小，以使發件人的發送率將減慢速度，并且接收器將有時間處理其數據。
接收器完成處理后，他還可以發送請求以使發件人發送更大的窗口，以便發件人的發送率會更快提高，并且接收器可以處理更多數據，而不是等待免費收集數據。
3.5.1計時器
在此示例中，使用了累積的確認機制（一個回復ACK = 201）和三種流控制機制。
但是在某種情況下，B不允許A最后一次發送數據，如果B發送RWND大小的數據報我在處理數據后要恢復窗口大小時，該怎么辦？目前，A前面有B的指令，而發送窗口為0，無法發送數據。 B也在等待A回復，導致類似的僵局現象
解決方案：使用計時器
3.6 TCP擁塞控制
流量控制適用于一個，擁塞控制是一組
3.6.1四種用于擁塞控制的算法
盡管這里有四種算法，但它們通常與對結合使用。
3.6.2緩慢的啟動和避免交通擁堵
它在開始時成倍增長。 SSTHRESH表示緩慢的啟動閾值，這意味著從這個地方注入更多的數據包段，您需要開始緩慢增加。
隨后的時期將線性增長，每次增加1個，直到達到網絡擁塞狀態為止。
立即將CWND設置為1，并將原始STHRESH值調整為以前的網絡擁塞狀態的1/2（這里是24至12）
重復上述步驟，但請注意，SSTHRESH變化后線性生長的轉折點也發生了變化
3.6.3快速重傳和快速恢復
這類似于上面的緩慢啟動和避免交通擁堵的初始步驟，均以指數級增長，然后變成線性生長。
不同的觀點是，在收到持續的確認后，快速重傳和快速恢復算法是執行的。在這里，ACK是一個冗余的ACK。冗余ACK的特征是，如果未接收到某個部分的數據很多次，則將在達到一定數字后立即進行重傳。但是目前，它僅降至CWND的一半貝語網校，然后又有線性增長。而不是像慢速開始和避免交通擁堵那樣從頭開始。
在本文中比較常見名詞
多路復用和反復交流
積極的致謝還可以
負面確認負面確認
倒數計時器（倒計時）計時器
累積承認
接收緩沖區接收緩沖區或接收緩存
資源管理單元格
源（端口號）源端口號
目的地（端口號）目標端口號
校驗和校驗和
選擇性重復
快速重新翻新快速重新翻譯
流控制
三道握手
序列號（序列號：SEQ）
確認號（縮寫為ACK；請注意避免的英文，它與大小的ACK不同）
擁塞控制
額外增加，乘法減少
慢起始開始啟動
避免擁堵
快速恢復
重復（ACK）冗余（ACK）
隨機早期檢測隨機早期檢測
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