TCP和UDP讲解

TCPUDP数据包发送程序Windows下winpcap实现讲解流程(目录)TCPUDPTCP/UDP校验以及计算方法TCP(协议简介)维基百科给出的定义:是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议，由IETF（互联网工程任务小组）的RFC793定义。在简化的计算机网络OSI模型中，它完成第四层传输层所指定的功能，用户数据报协议（UDP）是同一层内另一个重要的传输协议。TCP(数据包结构)URG：紧急指针有效标志位，当它被置为1时，紧急指针才有效。ACK：确认序号有效，当它被置为1时，确认序号才有效。PSH：接受方应该尽快将这个报文交给应用层。RST：重建连接。SYN：同步序号用来发起一个新连接。FIN：发端完成发送任务。seqack=seq+1TCP(三次握手)1.建立连接时，客户端发送SYN包以及seq到服务器，并进入到SYN-SEND状态，等待服务器确认2.服务器收到SYN包，必须确认客户的SYN（ack=seq+1）,同时自己也发送一个SYN包,即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN-RECV状态3.客户端收到服务器的SYN+ACK包，向服务器发送确认报ACK（ack=k+1）,此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手TCP(四次挥手)1.如图所示，发送端先发送带有FIN标志的报文给服务端，表面自己这端已经无数据可以发送了，希望关闭TCP连接。报文的seq为x2.服务端接受到这个报文之后发送带有ACK标志的报文，其ack为x+13.服务端无数据发送之后，也向客户端发送带有FIN标志的报文，seq为z4.客户端接受到该报文之后，发送一个带有ACK标志的报文，其ack为z+1UDP(协议简介)UDP，是OSI参考模型中一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务，IETFRFC768是UDP的正式规范。UDP在IP报文的协议号是17。UDP协议全称是用户数据报协议[1]，在网络中它与TCP协议一样用于处理数据包，是一种无连接的协议。在OSI模型中，在第四层——传输层，处于IP协议的上一层。UDP有不提供数据包分组、组装和不能对数据包进行排序的缺点，也就是说，当报文发送之后，是无法得知其是否安全完整到达的。UDP用来支持那些需要在计算机之间传输数据的网络应用。包括网络视频会议系统在内的众多的客户/服务器模式的网络应用都需要使用UDP协议。UDP协议从问世至今已经被使用了很多年，虽然其最初的光彩已经被一些类似协议所掩盖，但是即使是在今天UDP仍然不失为一项非常实用和可行的网络传输层协议。与所熟知的TCP（传输控制协议）协议一样，UDP协议直接位于IP（网际协议）协议的顶层。根据OSI（开放系统互连）参考模型，UDP和TCP都属于传输层协议。UDP协议的主要作用是将网络数据流量压缩成数据包的形式。一个典型的数据包就是一个二进制数据的传输单位。每一个数据包的前8个字节用来包含报头信息，剩余字节则用来包含具体的传输数据UDP(特点)UDP是一个无连接协议，传输数据之前源端和终端不建立连接，当它想传送时就简单地去抓取来自应用程序的数据，并尽可能快地把它扔到网络上。在发送端，UDP传送数据的速度仅仅是受应用程序生成数据的速度、计算机的能力和传输带宽的限制；在接收端，UDP把每个消息段放在队列中，应用程序每次从队列中读一个消息段。由于传输数据不建立连接，因此也就不需要维护连接状态，包括收发状态等，因此一台服务机可同时向多个客户机传输相同的消息。UDP信息包的标题很短，只有8个字节，相对于TCP的20个字节信息包的额外开销很小。吞吐量不受拥挤控制算法的调节，只受应用软件生成数据的速率、传输带宽、源端和终端主机性能的限制。UDP使用尽最大努力交付，即不保证可靠交付，因此主机不需要维持复杂的链接状态表（这里面有许多参数）。UDP是面向报文的。发送方的UDP对应用程序交下来的报文，在添加首部后就向下交付给IP层。既不拆分，也不合并，而是保留这些报文的边界，因此，应用程序需要选择合适的报文大小。UDP(使用条件)在选择使用协议的时候，选择UDP必须要谨慎。在网络质量令人不十分满意的环境下，UDP协议数据包丢失会比较严重。但是由于UDP的特性：它不属于连接型协议，因而具有资源消耗小，处理速度快的优点，所以通常音频、视频和普通数据在传送时使用UDP较多，因为它们即使偶尔丢失一两个数据包，也不会对接收结果产生太大影响。比如我们聊天用的ICQ和QQ就是使用的UDP协议。举个例子校验TCP校验和是一个端到端的校验和，由发送端计算，然后由接收端验证。其目的是为了发现TCP首部和数据在发送端到接收端之间发生的任何改动。如果接收方检测到校验和有差错，则TCP段会被直接丢弃。TCP校验和覆盖TCP首部和TCP数据，而IP首部中的校验和只覆盖IP的首部，不覆盖IP数据报中的任何数据。TCP的校验和是必需的，而UDP的校验和是可选的。TCP和UDP计算校验和时，都要加上一个12字节的伪首部校验UDP的检验和所需要用到的所有信息，包括三个部分：1.UDP伪首部2.UDP首部3.UDP的数据部分校验首先解释下伪首部的概念，伪首部包含IP首部一些字段。其目的是让UDP两次检查数据是否已经正确到达目的地，只是单纯为了做校验用的。还有一个概念十分重要，那就是16位UDP总长度，请注意该长度不是报文的总长度，而只是UDP（包括UDP头和数据部分）的总长度计算校验和checksum1.把伪首部添加到UDP上；2.计算初始时是需要将检验和字段添零的；3.把所有位划分为16位（2字节）的字4.把所有16位的字相加，如果遇到进位，则将高于16字节的进位部分的值加到最低位上5.将所有字相加得到的结果应该为一个16位的数，将该数取反则可以得到检验和checksum。程序执行流程