網絡協(xié)議分析（TCPIP）：第6章 用戶數據報協(xié)議UDP

第6章用戶數據報協(xié)議UDP要求：1.理解數據傳輸的目的地2.理解通信過程的五元素3.掌握UDP的頭格式4.理解端口使用的兩種方式6.1傳輸層的引入IP：點到點（相鄰機器）傳輸層：端到端（信源和信宿）服務：網絡中各層向緊鄰上層提供的一組操作，是相鄰兩層的界面。下層是服務提供者，上層是服務用戶。服務質量（QoS）：n層總要向n+1層提供比n-1層更完善、更高質量的服務。1.傳輸層的必要性：

a.提供高質量服務；b.識別上層應用；c.不同尺寸應用層數據處理。2.傳輸層的作用：承上啟下，“加強”和“彌補”通信子網服務。加強：對QoS而言，指提高服務的可靠性。彌補：對服務類型要提供端到端進程通信。特色：提高可靠性3.兩類傳輸協(xié)議:TCP、UDP。OSI的五類傳輸協(xié)議TP0-TP4（UDP-TP0，TCP-TP4）6.1傳輸層的引入4.端口和端口號傳輸層要提供端到端的進程通信，多應用復用同一傳輸協(xié)議，需要區(qū)分不同應用，標識目的地應用《==》進程進程ID標識？①進程是動態(tài)的②進程可能改換③用戶通常只關心功能，以功能為識別依據，不了解實現某功能的進程進程不能作為通信的最終目的地為每個協(xié)議按用戶可能要求的服務種類設置一些抽象的訪問目的點協(xié)議...PPOS提供機制，創(chuàng)建或喚醒相應進程來處理相應端口數據數據報P用協(xié)議的端口作為最終目的地端口：用一個16bit的正整數標識，稱為端口號端口的數據管理：每一端口有一緩沖區(qū)來存放進出該端口的數據隊列進程與端口的關系：端口《==》應用《==》一個或多個進程5.端口的多路復用與多路分解幀到達基于幀類型的去復用12…6553512…65535ARP0806HRARP0835HIP0800HICMP01HTCP06HUDP11H以太網幀類型IP協(xié)議域6.通信的五元素

1.目的IP地址2.目的端口號3.源IP地址4.源端口號5.協(xié)議：區(qū)分TCP/IP應用6.2UDP詳解

1.UDP的特點①無連接②不可靠③傳輸效率高

TCP提供面向連接的可靠的傳輸服務，為什么引入UDP？可靠性的實現是需要代價的（通信效率）：連接建立、撤銷，帶確認重傳機制;應用需要在可靠性和代價之間權衡，如文件傳輸應用，視頻類應用等。6.2UDP詳解

2.UDP報文格式源端口目的端口報文長度校驗和數據3.UDP報文的封裝UDP首部UDP數據區(qū)IP數據區(qū)IP首部幀數據區(qū)幀首部4.UDP校驗和的計算和偽首部校驗的內容：首部+數據區(qū)，包括源、目標IP

計算校驗和的過程：使用偽首部，但是不發(fā)送偽首部偽首部的格式:說明：偽首部的引入破壞了分層原則，是根據需要做的折中。源IP目標IP0協(xié)議UDP長度驗證校驗和時若發(fā)現錯誤，則將用戶數據報丟棄；對于某些網絡應用不合適，如音、視頻應用。5.UDP-Lite

LightweightUserDatagramProtocol

思想:增加校驗和字段使用的靈活性;方法:數據=敏感+非敏感兩個區(qū)域;

敏感區(qū)域:校驗和計算的輸入區(qū)，當這個區(qū)域的數據發(fā)生差錯時，報文將被丟棄。非敏感區(qū)域:數據不進行校驗，即便這個區(qū)域的數據發(fā)生差錯，報文也不會被丟棄。

報文格式:校驗和覆蓋:從報文首部的第一個字節(jié)開始計算校驗和時輸入的字節(jié)數;‘0’:整個報文都被覆蓋;規(guī)定:首部必須被覆蓋，即>=8源端口目的端口校驗和覆蓋校驗和數據6.UDP端口實質：是一個可讀、可寫的軟件結構，內部有一個接收報文緩沖區(qū)。每個端口以一個16bit整數標識。端口2端口n端口1UDP基于端口的多路分解IP層緩沖區(qū)緩沖區(qū)緩沖區(qū)源（客戶機）端口：1.開發(fā)者指定2.操作系統(tǒng)隨機分配目標（服務器）端口：

1.集中式統(tǒng)一指派1-1023

2.開發(fā)者自定義1024-65535常用的幾個知名端口:53(DNS)、161(snmp)、QQ（8000/443）7.最大UDP數據報長度理論上：65535–20–8=65507

實際實現：例子(最大IP數據報長度)：

①SunOS4.1.3環(huán)回測試:32767

②BSD/386->SunOS4.1.3:32786

③Solaris2.2環(huán)回測試:65507

結論:最大報文長度與源端和目的端協(xié)議模塊實現有關。練習能否將同一端口號分配給兩個進程使用？可以，一個TCP進程一個UDP進程。為什么UDP校驗和獨立于IP校驗和？你是否反對這樣一個協(xié)議：對包括UDP報文在內的整個IP數據報使用一個校驗和？IP僅針對首部計算校驗和，UDP報文封裝在IP數據報中作為數據報的數據區(qū)，因此單獨計算校驗和。這樣整個IP數據報都可以被校驗。IP和UDP屬于不同的協(xié)議模塊和層次，合并校驗不利于區(qū)分錯誤來源。練習接收端收到有差錯的UDP報文時應如何處理？

發(fā)生差錯有幾種情況：若UDP目的端口號未開放，則返回ICMP端口不可達報文；若檢驗校驗和時發(fā)生差錯，則丟棄。練習假定一臺主機連接在以太網上，它要發(fā)送總長度為8192字節(jié)的UDP報文。該報文最終被分成多少個IP數據報投遞？

以太網MTU為1500字節(jié)。不考慮IP選項，IP首部20字節(jié)，所以預留給UDP的長度為