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  • 2019-05-21 09:15:12

    参考:https://zhidao.baidu.com/question/337954440.html
    基于TCP的有FTP、Telnet、SMTP、HTTP、POP3与DNS
    基于UDP的有TFTP、SNMP与DNS
    其中DNS既可以基于TCP,也可以基于UDP。

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  • 传输层协议(一)——TCP和UDP

    千次阅读 2022-03-17 14:24:31
    1. TCP和UDP的特点及应用 TCP提供了面向连接的可靠的字节流服务,而UDP提供了不连接不可靠的数据报服务。 UDP主要用在实时性要求高以及对质量相对较弱的地方,如流媒体;TCP既然是面向连接的,那么运行环境必然...

    1. TCP和UDP的特点及应用

    TCP提供了面向连接的可靠的字节流服务,而UDP提供了不连接不可靠的数据报服务。

    1. UDP主要用在实时性要求高以及对质量相对较弱的地方,如流媒体;TCP既然是面向连接的,那么运行环境必然要求其保证可靠性,具有不可丢包、有良好的拥塞控制机制,如http ftp telnet。

    2. TCP容易阻塞;UDP容易丢包。

    3. TCP是保证质量不保证速度,UDP保证速度但不保证质量。

    4. TCP耗系统资源多,UDP耗系统资源少。

    2. TCP头部和UDP头部

    2.1 TCP头部

    在这里插入图片描述
    上图显示了 TCP 数据段的布局结构,每一行为 32 位,即 4 个字节。
    第一行是源端口(Source port)和目标端口(Destination port)信息。
    第二行是序列号(Sequence number),表示此次发送数据的第一个字节的编号
    第三行是确认号(Acknowledge number),表示下次想要接收数据的第一个字节的编
    号。
    第四行由几个部分组成,第一部分是 TCP 头长度(TCP header length),它占 4 位,
    单位是“4 字节”,所以我们可以简单计算一下:2
    4*4B=64B(其中有 20B 是 TCP 数据段
    的头的固定长度,另外 44B 是可选项 Options);第二部分是未使用的 4 位域;第三部
    分是 8 个 1 位标志:CWR 和 ECE 用作拥塞控制的信号、URG 置 1 表示使用了紧急指针、
    ACK 置 1 表示确认号字段是有效的、PSH 位表示这是带有 PUSH 标志的数据、RST 位被用
    于重置一个已经混乱的连接(一般而言,如果得到的数据段被设置了 RST 位,那说明你这
    一端有了问题)、SYN 被用于建立连接的过程、FIN 被用于释放一个连接;第四部分是窗
    口大小(Window size),它表示这个 TCP 数据段发送方当前可用的缓冲区大小,表示
    的是这一方的接收能力。
    第五行由两部分组成:第一部分是校验和(Checksum),它校验的范围包括 TC2 区 P
    数据段的头部、数据以及伪 TCP 头。

    2.2 UDP头

    在这里插入图片描述
    如果UDP检验和与计算出来的检验和不匹配,那么这个UDP数据包将被直接丢弃。

    3. TCP建立连接和断开连接

    TCP建立连接的过程通常被人们称为“三次握手”,而断开连接的过程常被人们称为“四次挥手”。
    TCP作为一种可靠传输协议,要保证数据可靠传输,而TCP的三次握手,就是为了获取到数据可靠传输的关键——ISN(initial sequence number,即初始序列号)。

    ISN是一个32位的随机值
    ISN = M + F(localhost, localport, remotehost, remoteport)
    其中:
    M是一个计时器,这个计时器每隔4毫秒加1。
    F是一个Hash算法,根据源IP、目的IP、源端口、目的端口生成一个随机数值。
    

    所以这个ISN几乎不可能重复。
    在发送数据时,每一个segment都会基于ISN和偏移量生成自己的seq,而接受方根据seq来判断这个数据包是否合法。如果在建立tcp连接时,server端的ISN为Y,如果保证tcp连接是可靠的呢?
    如果server收到client中ack=Y+1000,这就表示server发送的前999个数据包都已经被client接收,此时server需要发送序号为Y+1000的数据包;如果server发送了Y+1000的数据包,超过一定时间后,都没有收到client返回的ack=Y+1001,这就意味着client没有收到Y+1000的数据包,这时候就需要server对Y+1000数据包重传。通过ack来对已接收的包进行确认,可能做到丢包重传,保证了tcp连接中的可靠性。
    此时,我们需要做的就是如何在使通信双方知道对方的ISN。这也是为什么我们在建立连接时需要“三次握手”的原因。

    3.1 三次握手

    三次握手的意思就是在建立一个tcp连接时,client和server之间需要传输三个数据包
    在这里插入图片描述
    在上图中我以①·②·③来表示这三个数据包

    1. client向server发起tcp连接请求,发送数据包①-1,SYN=1, seq=X,这里的X是client的ISN;
    2. 然后server在收到这个数据包之后,向client返回②-1,ACK=1, seq=X+1,表明server已经收到了数据包①-1,也就是告诉client,server已经获取到了client的ISN;
    3. 同时,server的状态由listen变为了SYN-RECEIVED,这时,server会向client发送②-2SYN=1, seq=Y,这里的Y是server的ISN;
    4. 当client收到server的ack信号时,状态就已经变为了创建成功;
    5. 当client收到server的②-2后,会向server发送③-1,告诉server,client已经获取到了server的ISN;
    6. 当server收到client的ack信号时,状态变为创建成功。

    所以,其实“三次握手”并不准确这个手法并不准确,我们可以发现,在建立连接时,其实存在四个动作,分别对应着上图的①-1,②-1,②-2,③-1四个数据包。但是,往往②-1和②-2会合并成一个数据包由server返回给client,这个合并的行为我们将其称为捎带。

    不同情况下丢包的处理措施:

    1. 当①-1丢包时,导致server收不到①-1,所以client收不到server的ack信号,一段时间后client会重发①-1;
    2. 当server返回的②(包括②-1和②-2)丢包时,,因为②丢包会导致client收不到server的ack信号,所以虽然server收到了client发送的①-1数据包,但是client在一段时间后也有可能重发①-1;并且client也不能向server发出②的ack信号,server在一段时间后重发②;
    3. 当③-1丢包时,server收不到client的ack信号,一段时间后重发②。

    3.2 四次挥手


    我们知道,tcp连接是双向的,既可以是client向server发送数据包,也可以是server向client发送数据包。每两次挥手,意味着关闭某一个方向的数据传输。这样是为了保证双方的数据都能发送完并且被成功接收。

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  • 基于TCP的应用层协议 与基于UDP应用层协议分别有哪些

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    基于TCP的应用层协议、与基于UDP的应用层协议分别有哪些?

        2011-11-4 14:55
    提问者: li491623644  |  浏览次数:2054次 |  该问题已经合并到>>
    我来帮他解答
    检举  | 2011-11-4 15:41
    满意回答
    这个有很多,你可以参考一下:斜线前面的数字代表端口号,斜线后面表示tcp和udp,最后是协议名称,希望能帮到你!21/tcp FTP 文件传输协议22/tcp SSH 安全登录、文件传送(SCP)和端口重定向23/tcp Telnet 不安全的文本传送25/tcp SMTP Simple Mail Transfer Protocol (E-mail)69/udp TFTP Trivial File Transfer Protocol79/tcp finger Finger80/tcp HTTP 超文本传送协议 (WWW)88/tcp Kerberos Authenticating agent110/tcp POP3 Post Office Protocol (E-mail)113/tcp ident old identification server system119/tcp NNTP used for usenet newsgroups220/tcp IMAP3443/tcp HTTPS used for securely transferring web pages
    2
    |  评论

    回答者: 笑掉假牙 来自团队 H3C俱乐部  | 十级采纳率:59%

    擅长领域: 英语考试 电脑/网络 操作系统/系统故障 系统软件 C/C++

    参加的活动: 暂时没有参加的活动

    其他回答  共2条
      2011-11-13 21:31 cfchenchen  | 二级
    基于TCP的有FTP、Telnet、SMTP、HTTP、POP3与DNS基于UDP的有TFTP、SNMP与DNS其中DNS既可以基于TCP,也可以基于UDP。 
    0
    |  评论
      2011-11-15 08:39 zmj891009  | 四级
    最全面的:TCP:HTTP,FTP,SMTP,TENET,POP3,Finger,NNTP,IMAP4,UDP:BOOTP,DHCP,NTP,TFTP,SNMP 

               

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  • 一、基于TCP的应用层协议有:SMTP、TELNET、HTTP、FTP 基于UDP应用层协议:DNS、TFTP(简单文件传输协议)、RIP(路由选择协议)、DHCP、BOOTP(是DHCP的前身)、IGMP(Internet组管理协议) ...

    参考博文01:https://blog.csdn.net/Wu000999/article/details/89293717
    博文02 https://blog.csdn.net/u014082714/article/details/44994719
    这个面试的时候面试官经常会问我,然后就总结了一下。

    在这里插入图片描述
    TCP/IP四层模型(数网传应):数据链路层(网络接口层)、网络层、传输层和应用层
    OSI七层模型:物数网传会表应。

    一、 基于TCP/UDP协议的应用层协议有哪些?

    TCP/UDP都是传输层的协议 (上面是应用层,下面是网络层IP层)

    1、基于TCP的应用层协议有:HTTP、FTP、SMTP、TELNET、SSH

    协议全称默认端口
    HTTP ( 用的最多)HyperText Transfer Protocol(超文本传输协议)80
    FTPFile Transfer Protocol (文件传输协议)20用于传输数据,21用于传输控制信息
    SMTPSimple Mail Transfer Protocol (简单邮件传输协议)25
    TELNETTeletype over the Network (网络电传)23
    SSHSecure Shell22

    2、基于UDP的应用层协议:DNS、TFTP(简单文件传输协议)、SNMP:简单网络管理协议

    协议全称默认端口
    DNSDomain Name Service (域名服务)53
    TFTPTrivial File Transfer Protocol (简单文件传输协议)69
    SNMPSimple Network Management Protocol (简单网络管理协议)通过UDP端口161接收,只有Trap信息采用UDP端口162。
    NTPNetwork Time Protocol (网络时间协议)123

    二、应用层协议介绍

    (博文02原文链接:https://blog.csdn.net/mellymengyan/article/details/51115521)

    在这里插入图片描述
    在TCP/IP模型中,应用层是最高层。应用层包括所有的高层协议,并且不断有新的协议加入。

    TCP/IP参考模型中应用层和下层协议之间的关系如下:

    应用层的许多协议都是基于(C/S client /server)方式的。

    下面为我们就图片上的应用层协议来进行下简单的介绍:

    基于TCP协议的都用C/S模式(客户端/服务器模式)

    一:TELNET (远程登录) (C/S)(tcp)

    *概述:
    远程登录,它是Tnternet中用来进行远程访问的重要工具之一。远程登录功能允许用户与远程计算机进行动态交互,即用自己的键盘,鼠标等输入设备操纵远程计算机,运行远程计算机上的软件,在自己的显示器上了解运行情况,查看运行结果。

    通信过程:
    用户的终端实际上与本地的TELNET客户机程序进行通信,远程主机与远程TELNET服务器进行通信。然后通过TCP进行连接, 客户机与服务器之间采用NVT标准进行通信。

    1:建立与服务器的TCP连接;
    2:从键盘上接收用户输入的字符;
    3:把用户输入的字符串变成标准格式并送给服务器;
    4:从远程服务器接收输出的信息;
    5:把该信息显示在用户的屏幕上。

    二:FTP (文件传送协议)(C/S)(TCP)

    概述:
    文件传输协议,负责将文件从一台计算机传送到另一台计算机上,并且保证其传输的可靠性。
    客户端提出文件传输请求,服务器接收请求并提供服务。首先在本地计算机上启动FTP客户程序,利用他与远程计算机建立连接,远程计算机上的服务端FTP程序被激活。这样本地的FTP程序成为一个客户,而远程FTP程序成为服务器,他们之间通过TCP建立连接,端口号为21.

    FTP协议的客户机与服务器之间需要建立两个连接, 一个用于控制数据传输(端口21), 一个用于数据传输(端口20)。数据连接主要用于数据传输,完成文件内容的传输。控制连接主要用于传输FTP控制命令和服务器的回送消息。

    FTP的功能:

    1:可以从本地上传和从服务器下载文件;
    2:能够传输各种类型的文件,包括文件,图片, 视频等;
    3:能够提供对本地和远程计算机的目录操作。
    4:对文件进行改名删除等操作。

    FTP的服务获取有两种方式:一种是通过输入用户名和登录口令, 另一种是输入anonymous作为用户名,邮箱地址作为登录口令进行登录。

    FTP客户与服务器之间可以通过命令和回答进行交互。

    FTP的控制与数据连接
    在这里插入图片描述

    三:SMTP (简单邮件传输协议)(TCP)(C/S)

    概述:
    SMTP协议包括两个标准子集, 一个标准定义电子邮件信息的格式,另一个是传输邮件的标准。在互联网中,电子邮件的传送是依靠SMTP协议进行的。SMTP的主要任务是负责服务器之间的邮件传送,最大的特点是简单。只规定了电子邮件如何在互联网中通过TCP协议在发送方和接收方之间进行传送。

    工作方式:
    基于客户/服务器方式进行的。发送人的主机为客户方,收件人的邮件服务器为服务方。在传送邮件的过程中,需要使用TCP协议进行连接(默认端口号为25)。发送主机先将邮件发送到本地SMTP服务器上,本地SMTP服务器与接收方的邮件服务器建立可靠的TCP连接,从而保证了邮件传输的可靠性。

    注意:
    接收方必须使用POP3协议才能取得自己邮箱中的邮件。

    POP3协议的主要任务是实现用户计算机和邮件服务器的俩节,从邮件服务器的电子邮箱中读取邮件。
    SNMP邮件传输过程
    在这里插入图片描述
    四:HTTP (超文本传输协议)(C/S)(TCP)

    详细内容在我的上一个博客里面有详细的介绍:HTTP协议基本知识另见博客

    五:DNS (域名解析系统)(UDP)

    概述:
    用域名系统来处理IP地址和主机名之间的转换, 在DNS中主机名即为域名。
    DNS也是一个应用层协议,为了提供主机名到IP地址的转换服务,DNS是运行在UDP协议之上,使用53号端口。

    DNS通常被其他应用层协议(HTTP, SMTP, FTP)所使用, 以便将用户提供的主机名解析为IP地址。
    域名是一种分布式并具有层次结构的命名机制:

    例如:www.sina.com.cn, 其中最高域名是cn, 表示这台主机在中国。 第二级域名是com, 表示这个主机属于公司机构; 接下来是sina表示这台主机属于新浪网, 最左边的是www,表示该主机是一台web服务器。人们可以很容易的就记住它的域名,而不用他的IP地址。

    查询方法:

    1:递归解析:
    当收到请求时, 域名服务器应返回所要求的解析结果,不论该服务器是否有相关的信息。该服务器没有相关信息时, 那么就该向其他的服务器进行请求,直到获得结果或者错误信息,然后把结果返回给解析请求者。

    2:重复解析:
    接收到请求时, 域名服务器若有该域名的相关信息,则返回IP地址给解析请求者。若无该域名的相关消息,则该服务器不再进一步向其他域名服务器请求解析,而是返回一个可用的域名服务器的地址给解析请求者,让解析请求这自己去向该域名服务器作进一步的解析请求。

    二者的区别在于:前者将域名解析的工作交给域名服务器完成, 而后者则将主要的工作交给请求域名服务的主机来完成。

    六:SNMP (简单网络管理协议)(UDP)

    概述:
    SNMP:“简单网络管理协议”,用于网络管理的协议。SNMP用于网络设备的管理。SNMP的工作方式:管理员需要向设备获取数据,所以SNMP提供了“读”操作;管理员需要向设备执行设置操作,所以SNMP提供了“写”操作;设备需要在重要状况改变的时候,向管理员通报事件的发生,所以SNMP提供了“Trap”操作。
    SNMP被设计为工作在TCP/IP协议族上。SNMP基于TCP/IP协议工作,对网络中支持SNMP协议的设备进行管理。所有支持SNMP协议的设备都提供SNMP这个统一界面,使得管理员可以使用统一的操作进行管理,而不必理会设备是什么类型、是哪个厂家生产的。

    管理方式:
    SNMP管理方式
    在这里插入图片描述
    Get:读取网络设备的状态信息
    Set:远程配置设备参数
    Trap:管理站及时获取设备的重要信息

    七:TFTP (UDP)

    概述:
    TFTP协议全称为Trivial File Transfer Protocol。目标是在UDP之上上建立一个类似于FTP的但仅支持文件上传和下载功能的传输协议,所以它不包含FTP协议中的目录操作和用户权限等内容;

    工作流程:
    l server在端口为69的UDP上等待Client发出写文件请求包
    l Client通过UDP发送符合TFTP请求格式的WRQ包给Server。从UDP包角度看,该UDP包的源端口由Client随意选择,而目标端口则是Slient的69。
    l Server收到Client的这个请求包后,需发送ACK给Client。对于写请求包,Server发送的ACK包确认号为0。
    l Client发送DATA数据给Server,Sver接收数据并写文件
    l 当Client发送的DATA数据长度小于512字节时,Server认为这次WRQ请求完成

    优点:
    l 每个数据包大小固定,这样在内存分配处理的时候比较直接
    l 实现简单
    l 每个数据包都有确认机制,可以实现一定程度的可靠性

    缺点:
    l 传输效率不高
    l 滑动窗口机制太简单,并且该窗口仅有一个包的大小
    l 超时处理机制并不完善,RFC1350并没有给出详细的处理机制说明

    三、TCP、UDP和HTTP关系

    1、TCP/IP是个协议组,可分为三个层次:网络层、传输层和应用层。
    在网络层有IP协议、ICMP协议、ARP协议、RARP协议和BOOTP协议。
    在传输层中有TCP协议与UDP协议。
    在应用层有FTP、HTTP、TELNET、SMTP、DNS等协议。
    因此,HTTP本身就是一个协议,是从Web服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。

    2、HTTP协议是建立在请求/响应模型上的。首先由客户建立一条与服务器的TCP链接,并发送一个请求到服务器,请求中包含请求方法、URI、协议版本以及相关的MIME样式的消息。服务器响应一个状态行,包含消息的协议版本、一个成功和失败码以及相关的MIME式样的消息。
    HTTP/1.0为每一次HTTP的请求/响应建立一条新的TCP链接,因此一个包含HTML内容和图片的页面将需要建立多次的短期的TCP链接。一次TCP链接的建立将需要3次握手。
    另外,为了获得适当的传输速度,则需要TCP花费额外的回路链接时间(RTT)。每一次链接的建立需要这种经常性的开销,而其并不带有实际有用的数据,只是保证链接的可靠性,因此HTTP/1.1提出了可持续链接的实现方法。HTTP/1.1将只建立一次TCP的链接而重复地使用它传输一系列的请求/响应消息,因此减少了链接建立的次数和经常性的链接开销。

    3、结论:虽然HTTP本身是一个协议,但其最终还是基于TCP的。不过,目前,有人正在研究基于TCP+UDP混合的HTTP协议。

    展开全文
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哪些应用层协议使用udp