常見網絡協議匯總（二）

傳輸層協議

傳輸層的主要功能是為了實現“端口到端口”的通信，以確保一條數據發送到主機上后，能夠正確的傳遞到對應的端口上

UDP協議

UDP 為應用程序提供了一種無需建立連接就可以發送封裝的 IP 數據包的方法，但是UDP也有自己的缺陷，一旦進行通信，就不知道對方是否接收到數據了，很有可能會造成傳輸數據的丟包問題

特點：

無連接：只需要知道目的ip和端口號就可以發送數據，無需建立連接
不可靠：沒有一系列機制來應對傳輸數據時的丟包問題
面向數據報發送：應用層交給UDP什么樣的報文，UDP就會發送什么樣的，不會進行拆分，合并
UDP一次傳輸的數據大小有限，最大64k

UDP的傳輸流程

UDP的適用范圍：

由于UDP不屬于連接型協議，所以具有資源消耗小。處理速度優的特點，因此經常使用與視頻、音頻通話傳輸中，因為發送的數據較多，偶爾丟包一兩個不會產生太大影響

TCP

因為上述講到UDP的傳輸是不可靠的，經常會導致連接錯誤、數據丟包問題，針對這些問題規定了另一個傳輸層協議——TCP協議，TCP是一種面向連接、可靠的、基于字節流的傳輸層協議

TCP的特點：

面向連接：在傳輸數據是，要先建立起客戶端與服務端的連接，才能進行數據傳輸
可靠的通信：TCP輸出數據中，會基于內部的各種機制保證數據傳輸到目的端口
基于字節流：TCP傳輸數據是基于字節傳輸的，易于對數據的拆分與合并發送
TCP的頭部比UDP的開銷要打，因為要存放更多的信息

TCP與UDP的區別：

UDP是無連接的，TCP是有連接的
UDP是不可靠的，TCP是可靠的
UDP面向數據報，TCP面向字節流
UDP比TCP的傳輸消耗小，速度更快

這里分享一張神圖，以便于更加形象的理解TCP和UDP的區別

網絡層

網絡層是基于數據鏈路層和傳輸層之間的第三層協議，它在數據鏈路層提供的兩個相鄰端點之間的數據幀的傳送功能上，進一步管理網絡中的數據通信，將數據設法從源端經過若干個中間節點傳送到目的端，從而向傳輸層提供最基本的端到端的數據傳送服務

網絡層的目的是實現兩個端系統之間的數據透明傳送，具體功能包括尋址和路由選擇、連接的建立、保持和終止等。它提供的服務使傳輸層不需要了解網絡中的數據傳輸和交換技術。

IP協議

IP協議是TCP/IP網絡模型中的核心部分，他提供了一種分層的、無關硬件的尋址方式，可以在復雜的路由式網絡中傳遞數據所需的服務

IP協議可以將多個交換網絡連接起來，在源地址和目的地址之間傳輸數據包，同時它還能提供數據的組裝功能，以適應不同網絡對數據包大小的要求

預研知識：

IP地址：

IP地址是互聯網協議特有的一種地址，它是IP協議提供的一種統一的地址格式，IP地址為互聯網的每個網絡和每臺主機分配了一個邏輯地址，以此來屏蔽物理地址的差異

IP地址的格式：

IP地址為32位地址，被分為4個部分，如XXX.XXX.XXX.XXX，IP地址又被劃分為兩個部分

網絡號：前三部分用于標識網段，保證相互連接的兩個網段有不同標識

主機號：由最后一部分組成，用于標識主機，保證處于同一網段的兩臺主機有不同的主機號

通過合理設置主機號和網絡號, 就可以保證在相互連接的網絡中, 每臺主機的IP地址都不相同4

MAC地址：

被稱為物理地址，是用來標識網絡中每個設備的，MAC地址是設備出廠之后就寫死的

引入IP地址的目的：

在單個局域網網段中，計算機與計算機之間可以使用數據鏈路層提供的MAC地址進行通信

如果在路由式網絡中，計算機之間就不能用MAC地址實現通信，主要是因為在路由式網絡中，數據只是經過一次簡單的利用兩個計算機之間的MAC地址建立通信，而是需要進行多次的通信，每次跳轉都會體目的主機更近一步，經歷都次跳轉，最終找到目的主機實現通信，而這個過程中，要知道每次向哪跳轉才能更接近目的主機，必須使用一種邏輯化、層次化的尋址方案對網絡進行組織，這就是 IP 地址

IP協議數據報格式