用户数据报协议UDP资料实用教案

1、会计学1用户数据用户数据(shj)报协议报协议UDP资料资料第一页，共36页。第1页/共36页第二页，共36页。第2页/共36页第三页，共36页。12第3页/共36页第四页，共36页。12第4页/共36页第五页，共36页。增加协议端口机制第5页/共36页第六页，共36页。7运输层责任 创建(chungjin)进程到进程的通信； 在运输层提供流控制机制和差错控制；第6页/共36页第七页，共36页。UDPUDP广泛应用于简单的请求- -应答查询以及快速递交比精确递交更为重要的场合(chng h)(chng h)。如：若一进程想发送一个很短的报文而不关心可靠性，它就可以使用UDPUDP。使用UDPU

2、DP发送一个很短的报文，在发送器和接收器之间的交互要比使用TCPTCP时少得多。TCPTCP就是为了在不可靠的互联网上提供一个可靠的端到端、面向字节流连接而设计的。它为IPIP服务增加了面向连接和可靠性的特点。TCPTCP提供了传输层几乎所有的功能，是个非常复杂的协议。它保证数据传送可靠、按需、无丢失(dis)(dis)和无重复。第7页/共36页第八页，共36页。ABtimeData Data Data Data ABACKACKtimeData Data TCP/UDP协议(xiy)第8页/共36页第九页，共36页。timeABDATA0ACKDATA1ACKDATA0ACKABDATA0l

3、oseretransmittingtoutDATA0retransmittingtoutACKdiscardABDATA0ACKlose第9页/共36页第十页，共36页。54321运输层提供应用(yngyng)进程间的逻辑通信主机(zhj) A主机(zhj) B应用进程应用进程路由器 1路由器 2AP1LAN2WANAP2AP3AP4IP 层LAN1AP1AP2AP4端口端口54321IP 协议的作用范围运输层协议 TCP 和 UDP 的作用范围AP3第10页/共36页第十一页，共36页。12UDP服务UDP的端口号UDP报文段多路复用和多路分解第11页/共36页第十二页，共36页。第12页/

4、共36页第十三页，共36页。第13页/共36页第十四页，共36页。15第14页/共36页第十五页，共36页。应用(yngyng)进程应用(yngyng)进程IP 协议的作用范围（提供主机之间的逻辑通信）TCP 和 UDP 协议的作用范围（提供进程之间的逻辑通信）因 特 网第15页/共36页第十六页，共36页。第16页/共36页第十七页，共36页。第17页/共36页第十八页，共36页。中央管理机构发布分配的所有端口号的列表，大家都遵从。应用程序需要使用端口时临时指定一个端口。通信双方使用请求与应答的方式知道对方的端口号。 TCP/IP协议协议(xiy)族中使用端口号来标识进程。族中使用端口号来标

5、识进程。UDP可以根据端可以根据端口号对来自应用层的数据进行多路复用。口号对来自应用层的数据进行多路复用。UDP在完成进程到进程在完成进程到进程之间的通信中采用的是客户之间的通信中采用的是客户/服务器工作模式。服务器工作模式。第18页/共36页第十九页，共36页。20n 熟知端口: 从0至1023。由IANA指派和控制。n 注册端口: 从1024至49151。IANA不指派也不控制，它们(t men)可在IANA注册以防止重复。n 动态端口: 从49152至65535。即不用指派也不用注册，它们(t men)可以由任何进程来使用，这些是短暂端口。第19页/共36页第二十页，共36页。21 UD

6、P UDP 需要两个标识符：需要两个标识符：IPIP地址和端口号。它们各用在地址和端口号。它们各用在一端以建立一条连接。一端以建立一条连接。一个一个(y )IP(y )IP地址与一个地址与一个(y )(y )端口号合起来就叫做端口号合起来就叫做SocketSocket地址。地址。 要使用要使用UDPUDP的服务，我们需的服务，我们需要一对要一对SocketSocket地址：客户地址：客户SocketSocket地址和服务器地址和服务器SocketSocket地址。地址。第20页/共36页第二十一页，共36页。为每个协议按用户可能要求的服务(fw)种类设置一些抽象的访问目的点协议.PPOS提供机

7、制(jzh)，创建或唤醒相应进程来处理相应端口数据数据报端口：端口：用一个用一个16bit16bit的正整数标识，称为的正整数标识，称为端口号端口号端口的数据管理：端口的数据管理：每一端口有一缓冲区来存放每一端口有一缓冲区来存放进出该端口的数据队列进出该端口的数据队列P2）用协议的端口作为最终目的地第21页/共36页第二十二页，共36页。 为了为了(wi le)能够与外部端口通信，发送方不仅要能够与外部端口通信，发送方不仅要知道目的机器的知道目的机器的IP地址，还要知道该机器内的协议地址，还要知道该机器内的协议端口号。端口号。第22页/共36页第二十三页，共36页。应用层TCP 报文段UDP用

8、户(yngh)数据报应用(yngyng)进程TCP 复用(f yn)IP 复用UDP 复用TCP 报文段UDP用户数据报应用进程端口端口TCP 分用UDP 分用IP 分用发送方接收方第23页/共36页第二十四页，共36页。 65535-20-8=65507第24页/共36页第二十五页，共36页。指明源主机和目的(md)主机的地址 指明相邻接点(ji din)的的MAC地址 当进程有报文要通过UDPUDP发送时，将UDPUDP封装成一份IPIP数据报。 当这个报文到达目的主机网络层，剥去IPIP首部后，将用户数据报连同发送端和接收端的IPIP地址一起传递给UDP。 指明主机(zhj)上的源端口或

9、目的端口 第25页/共36页第二十六页，共36页。 UDP检验和包括：伪首部、UDP首部以及从应用层来的数据(shj) 伪首部既不向下传送，也不向上递交。第26页/共36页第二十七页，共36页。伪首部源端口目的(md)端口长 度检验(jinyn)和数 据首 部UDP长度(chngd)源 IP 地址目的 IP 地址017IP 数据报字节44112122222字节发送在前数 据首 部UDP 用户数据报第27页/共36页第二十八页，共36页。发送端的检验和计算：发送端的检验和计算：ll 伪首部填加到伪首部填加到UDPUDP用户数据报上。检验和字段置零；用户数据报上。检验和字段置零；ll 以以16bi

10、t16bit为单位。若字节总数不是偶数，则增加一个字节的填为单位。若字节总数不是偶数，则增加一个字节的填充；充；ll 所有的所有的16bit16bit段使用反码算术段使用反码算术(sunsh)(sunsh)运算相加，把得到的结运算相加，把得到的结果取反码后插入到检验和字段。果取反码后插入到检验和字段。 ll 伪首部和任何增加的填充丢掉，把伪首部和任何增加的填充丢掉，把UDPUDP用户数据报交付给用户数据报交付给IPIP软软件进行封装。件进行封装。接收端的检验和计算：l 伪首部加到UDP用户数据报。若需要，增加填充；l 以16bit为单位，把所有的16bit段使用反码算术运算相加；l 得到的结果

11、取反码。若得到的结果是全0，则丢弃伪首部和任何增加的填充并接受这个UDP用户数据报。 若结果非0，说明接收端检测到校验(xio yn)和有差错，就丢弃这个UDP用户数据报。第28页/共36页第二十九页，共36页。 举例举例(j l)下图给出了对只有7字节数据的非常(fichng)小的用户数据报的检验和计算。因为数据的字节数是奇数，故计算检验和就要加上填充。当用户数据报要交付给IP时，应将伪首部和填充丢掉。第29页/共36页第三十页，共36页。第30页/共36页第三十一页，共36页。 复用复用在发送在发送(f sn)(f sn)端，可能有多个进程需要发送端，可能有多个进程需要发送(f sn)(f

12、 sn)用户数据报。但是，只有一个用户数据报。但是，只有一个UDPUDP。这是一个多对一的关系，。这是一个多对一的关系，因而需要复用。因而需要复用。UDPUDP从不同的进程接收报文，这些进程是由从不同的进程接收报文，这些进程是由指派给它们的端口号来区分的。在加上首部后，指派给它们的端口号来区分的。在加上首部后，UDPUDP就将用就将用户数据报送往户数据报送往IPIP。 分用分用在接收端也只有一个在接收端也只有一个UDPUDP。但我们有多个进程可能接收用户。但我们有多个进程可能接收用户数据报。这就是一个一对多的关系，因而需要分用。数据报。这就是一个一对多的关系，因而需要分用。UDPUDP从从IP

13、IP接收用户数据报。经过差错检验后就丢掉首部。接收用户数据报。经过差错检验后就丢掉首部。UDPUDP根据根据端口号将每一个报文交付到适当的进程。端口号将每一个报文交付到适当的进程。第31页/共36页第三十二页，共36页。帧到达(dod)基于帧类型的去复用12655351265535ARP0806HRARP0835HIP0800HICMP01HTCP06HUDP11H以太网帧类型(lixng)IP协议域第32页/共36页第三十三页，共36页。UDPUDP的应用的应用(yngyng)(yngyng)适用需要简单的请求适用需要简单的请求响应通信响应通信的进程，而不太关心流量控制和的进程，而不太关心流量控制和差错控制。而快速递交比精确差错控制。而快速递交比精确(jngqu)(jngqu)递交更为重要的场合。递交更为重要的场合。 适用于具有内部流量控制和差错适用于具有内部流量控制和差错控制机制的进程。控制机制的进程。 适合多播和广播的运输协议。适合多播和广播的运输协议。 可用于管理进程，如简单网络管可用于管理进程，如简单网络管理协议理协议SNMPSNMP。 可用于某些路由选择更新协议。可用于某些路由选择更新协议。UDPUDP被用于被用于RIPRIP选路表的更新。选路表的更新。 可用于引导程序协议（可用于引导程序协议（BOOTPBOOTP）与实时传