常见网络协议汇总（二）

传输层协议

传输层的主要功能是为了实现“端口到端口”的通信，以确保一条数据发送到主机上后，能够正确的传递到对应的端口上

UDP协议

UDP 为应用程序提供了一种无需建立连接就可以发送封装的 IP 数据包的方法，但是UDP也有自己的缺陷，一旦进行通信，就不知道对方是否接收到数据了，很有可能会造成传输数据的丢包问题

特点：

无连接：只需要知道目的ip和端口号就可以发送数据，无需建立连接
不可靠：没有一系列机制来应对传输数据时的丢包问题
面向数据报发送：应用层交给UDP什么样的报文，UDP就会发送什么样的，不会进行拆分，合并
UDP一次传输的数据大小有限，最大64k

UDP的传输流程

UDP的适用范围：

由于UDP不属于连接型协议，所以具有资源消耗小。处理速度优的特点，因此经常使用与视频、音频通话传输中，因为发送的数据较多，偶尔丢包一两个不会产生太大影响

TCP

因为上述讲到UDP的传输是不可靠的，经常会导致连接错误、数据丢包问题，针对这些问题规定了另一个传输层协议——TCP协议，TCP是一种面向连接、可靠的、基于字节流的传输层协议

TCP的特点：

面向连接：在传输数据是，要先建立起客户端与服务端的连接，才能进行数据传输
可靠的通信：TCP输出数据中，会基于内部的各种机制保证数据传输到目的端口
基于字节流：TCP传输数据是基于字节传输的，易于对数据的拆分与合并发送
TCP的头部比UDP的开销要打，因为要存放更多的信息

TCP与UDP的区别：

UDP是无连接的，TCP是有连接的
UDP是不可靠的，TCP是可靠的
UDP面向数据报，TCP面向字节流
UDP比TCP的传输消耗小，速度更快

这里分享一张神图，以便于更加形象的理解TCP和UDP的区别

网络层

网络层是基于数据链路层和传输层之间的第三层协议，它在数据链路层提供的两个相邻端点之间的数据帧的传送功能上，进一步管理网络中的数据通信，将数据设法从源端经过若干个中间节点传送到目的端，从而向传输层提供最基本的端到端的数据传送服务

网络层的目的是实现两个端系统之间的数据透明传送，具体功能包括寻址和路由选择、连接的建立、保持和终止等。它提供的服务使传输层不需要了解网络中的数据传输和交换技术。

IP协议

IP协议是TCP/IP网络模型中的核心部分，他提供了一种分层的、无关硬件的寻址方式，可以在复杂的路由式网络中传递数据所需的服务

IP协议可以将多个交换网络连接起来，在源地址和目的地址之间传输数据包，同时它还能提供数据的组装功能，以适应不同网络对数据包大小的要求

预研知识：

IP地址：

IP地址是互联网协议特有的一种地址，它是IP协议提供的一种统一的地址格式，IP地址为互联网的每个网络和每台主机分配了一个逻辑地址，以此来屏蔽物理地址的差异

IP地址的格式：

IP地址为32位地址，被分为4个部分，如XXX.XXX.XXX.XXX，IP地址又被划分为两个部分

网络号：前三部分用于标识网段，保证相互连接的两个网段有不同标识

主机号：由最后一部分组成，用于标识主机，保证处于同一网段的两台主机有不同的主机号

通过合理设置主机号和网络号, 就可以保证在相互连接的网络中, 每台主机的IP地址都不相同4

MAC地址：

被称为物理地址，是用来标识网络中每个设备的，MAC地址是设备出厂之后就写死的

引入IP地址的目的：

在单个局域网网段中，计算机与计算机之间可以使用数据链路层提供的MAC地址进行通信

如果在路由式网络中，计算机之间就不能用MAC地址实现通信，主要是因为在路由式网络中，数据只是经过一次简单的利用两个计算机之间的MAC地址建立通信，而是需要进行多次的通信，每次跳转都会体目的主机更近一步，经历都次跳转，最终找到目的主机实现通信，而这个过程中，要知道每次向哪跳转才能更接近目的主机，必须使用一种逻辑化、层次化的寻址方案对网络进行组织，这就是 IP 地址

IP协议数据报格式