[计算机网络]---UDP协议

news2025/1/13 3:33:40

前言

作者：小蜗牛向前冲

名言：我可以接受失败，但我不能接受放弃

如果觉的博主的文章还不错的话，还请点赞，收藏，关注👀支持博主。如果发现有问题的地方欢迎❀大家在评论区指正

一、端口号

1、基础知识

2、认识知名端口号和查看命令

二、UDP协议

1、基础知识

2、UDP的特点

本期学习:端口号，dup协议的报文，udp的缓冲区，udp的特点

一、端口号

1、基础知识

端口号是在计算机网络中用于标识进程或服务的逻辑地址。它是一个16位的整数，可以取范围从0到65535。端口号与IP地址一起构成了网络中的套接字（socket）。

在网络通信中，一个计算机上的不同进程或服务需要通过端口号来区分。例如，Web服务器通常使用端口号80，SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）服务使用端口号25，FTP（File Transfer Protocol）使用端口号21等。

端口号的范围可以分为三个区域：

系统端口（Well-known ports）： 范围从0到1023，这些端口号通常用于一些众所周知的服务，如HTTP（80端口）、FTP（21端口）、Telnet（23端口）等。

注册端口（Registered ports）： 范围从1024到49151，这些端口号可以被用户进程或应用程序占用，但通常是一些已经被定义的服务。
动态或私有端口（Dynamic or Private ports）： 范围从49152到65535，这些端口号通常由客户端程序使用，用于建立临时会话。

端口号的目的是允许同一台计算机上的多个进程同时进行网络通信，通过使用不同的端口号来区分它们。

2、认识知名端口号和查看命令

认识知名端口号

有些服务器是非常常用的, 为了使用方便, 人们约定一些常用的服务器, 都是用以下这些固定的端口号:

ssh服务器, 使用22端口。
ftp服务器, 使用21端口。
telnet服务器, 使用23端口。
http服务器, 使用80端口。
https服务器, 使用443端口。

执行下面的命令, 可以看到知名端口号

cat /etc/services

我们也可以结合grep 命令来筛选结果

我们自己写一个程序使用端口号时, 要避开这些知名端口号

1一个进程是否可以bind多个端口号?

大多数情况下一个进程只会绑定一个端口号，但在某些特殊情况下，一个进程确实可以绑定多个端口号。

2. 一个端口号是否可以被多个进程bind?

一个端口号只能被一个进程绑定，这有助于确保网络通信的可靠性和一致性

pidof 命令

在查看服务器的进程id时非常方便

语法：pidof [进程名]

功能：通过进程名, 查看进程id

二、UDP协议

1、基础知识

UDP（User Datagram Protocol，用户数据报协议）是一种网络传输层协议，它提供了一种无连接、不可靠的数据传输服务。UDP被设计用于快速传输数据，适用于需要较低延迟和对数据完整性要求较低的应用场景。相对于TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议），UDP更为轻量级，因为它不需要维护连接状态、不进行数据重传和流量控制。

UDP协议端格式

Source Port（源端口）： 16位字段，表示发送方端口号。它指示了发送方进程或应用程序所使用的端口号。

Destination Port（目标端口）： 16位字段，表示接收方端口号。它指示了接收方进程或应用程序应该使用的端口号。

Length（长度）： 16位字段，表示UDP数据包的总长度，包括UDP头部和数据部分。单位是字节。

Checksum（校验和）： 16位字段，用于检测UDP数据包在传输过程中是否发生了错误。发送方计算校验和并将其放置在此字段中，接收方也会计算校验和并与发送方发送的校验和进行比较。

Data（数据）： 可变长度字段，包含UDP数据包的实际数据。它是发送方应用程序要传输的信息。

UDP头部的长度固定为8个字节，因此不管实际数据的长度如何，UDP数据包的总长度至少为8个字节。总的UDP数据包长度不能超过65535字节，因为长度字段是16位的。

我们要学习一个协议除要知道他的

报头和有效载荷，还需要清楚他的解包(如何将报头和有效载荷分离)对于UDP来说其实就是通过固定了8字节的报头,操作系统在拿数据就可以通过8字节的区分报头和有效载荷。

上面我们看到UDP的报头有什么原端口号，目的端口，UDP的长度等，但是他是怎么在组成报头的。

其实报头就是一些结构化的数据

UDP结构化数据的伪代码：

struct udp_hdr{
                uint16_t src_port;
                uint16_t dsc_port;
                uint16_t length;
                uint16_t check;
};

在应用层我们用sendto 函数发送”你好",其实不会直接发送到网络中，因为数据是自顶向下传输的，所以会交给传输层的UDP协议(拷贝到发送缓冲区)