1. 再谈端口号

端口号(Port)标识了一个主机上进行通信的不同的应用程序;

在 TCP/IP 协议中, 用 “源 IP”, “源端口号”, “目的 IP”, “目的端口号”, “协议号” 这样一个五元组来标识一个通信(可以通过 netstat -n 查看);

1. 端口号范围划分
   • 0 - 1023: 知名端口号, HTTP, FTP, SSH 等这些广为使用的应用层协议, 他们的端口号都是固定的.
   • 1024 - 65535: 操作系统动态分配的端口号. 客户端程序的端口号, 就是由操作系统从这个范围分配的.
2. 认识知名端口号(Well-Know Port Number)
   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

执行下面代码可以查看知名端口号
cat /etc/services

2. UDP协议

1.1 UDP协议字段

• 16 位 UDP 长度, 表示整个数据报(UDP 首部+UDP 数据)的最大长度;
• 如果校验和出错, 就会直接丢弃;

在前面我们已经讲过了，所谓的协议其实就是机构化字段，我们可以看一看底层的UDP协议结构化字段的样子：

struct udphdr{
	__be16 source; //16为源端口
	__be16 dest;	//16为目的端口
	__be16 len;		//UDP长度
	__sum16 check;	//UDP检验和
}

1.2 将报头和数据进行分离

从UDP协议字段我们不难看出，UDP报头的长度是固定的也就是8字节，而16位UDP长度是表示整个报文的长度，而现在如果要将报文和数据进行分离的话也是很简单，因为我们已经知道了报头的固定长度是8个字节，而我们只要用UDP长度减去固定长度的报头就可以找到数据的长度，进而将报头与数据进行有效的分离。

3. UDP的特点

UDP传输的过程类似于寄信.

1. 无连接: 知道对端的IP和端口号就直接进行传输, 不需要建立连接;
2. 不可靠: 没有确认机制, 没有重传机制; 如果因为网络故障该段无法发到对方, UDP协议层也不会给应用层返回任何错误信息;
3. 面向数据报: 不能够灵活的控制读写数据的次数和数量;

面向数据报

1. 应用层交给 UDP 多长的报文, UDP 原样发送, 既不会拆分, 也不会合并;用 UDP 传输 100 个字节的数据:
2. 果发送端调用一次 sendto, 发送 100 个字节, 那么接收端也必须调用对应的一次 recvfrom, 接收 100 个字节; 而不能循环调用 10 次 recvfrom, 每次接收 10 个字节;

UDP 的缓冲区

1. UDP 没有真正意义上的 发送缓冲区. 调用 sendto 会直接交给内核, 由内核将数据传给网络层协议进行后续的传输动作;
2. UDP 具有接收缓冲区. 但是这个接收缓冲区不能保证收到的 UDP 报的顺序和发送 UDP 报的顺序一致; 如果缓冲区满了, 再到达的 UDP 数据就会被丢弃;
3. UDP 的 socket 既能读, 也能写, 这个概念叫做 全双工

UDP 使用注意事项

1. 我们注意到, UDP 协议首部中有一个 16 位的最大长度. 也就是说一个 UDP 能传输的数据最大长度是 64K(包含 UDP 首部). 然而 64K 在当今的互联网环境下, 是一个非常小的数字. 如果我们需要传输的数据超过 64K, 就需要在应用层手动的分包, 多次发送, 并在接收端手动拼装;

基于 UDP 的应用层协议

1. NFS: 网络文件系统
2. TFTP: 简单文件传输协议
3. DHCP: 动态主机配置协议
4. BOOTP: 启动协议(用于无盘设备启动) • DNS: 域名解析协议