传输层协议解析
传输层的协议
传输层的协议传输层协议是计算机网络中的一个重要组成部分，它负责在网络中不同主机之间提供可靠的数据传输服务。
在传输层的主要协议有TCP（Transmission Control Protocol）和UDP（User Datagram Protocol）两种。
TCP是一种面向连接的传输层协议，它能够为应用程序提供高可靠性的数据传输。
TCP使用三次握手的过程建立连接，并通过序列号、确认机制和重传机制保证数据的可靠性。
当数据包到达目的主机时，TCP会发送确认信息给发送方，以确保数据的成功接收。
如果某个数据包丢失或损坏，TCP会自动重传丢失的数据包，保证数据的完整性。
此外，TCP还实现了流量控制和拥塞控制的机制，能够动态调整传输速率，确保网络的稳定性。
UDP是一种无连接的传输层协议，它提供了一种简单的数据传输服务。
与TCP不同，UDP不需要建立连接，发送方直接将数据包发送给目的主机，接收方也无需发送确认信息。
由于没有连接建立和确认机制的开销，UDP传输效率较高。
但是UDP不保证数据的可靠性，一旦数据包丢失或损坏，UDP不会进行重传，可能会导致部分丢失的数据。
因此，UDP更适用于一些对传输效率要求较高，但数据完整性要求较低的应用，如实时视频和音频传输。
除了TCP和UDP这两种主要的传输层协议之外，还有一些其他的传输层协议，如SCTP（Stream Control Transmission Protocol）和DCCP（Datagram Congestion Control Protocol）等。
SCTP是一种面向连接的协议，类似于TCP，但它支持多路复用和多个数据流的传输，适用于一些对并发连接和高可靠性要求较高的应用。
DCCP是一种基于UDP的传输层协议，它为应用程序提供了可靠性控制和拥塞控制的机制，适用于实时流媒体等对传输延迟要求较高的应用。
总之，传输层协议在计算机网络中起到了至关重要的作用。
TCP和UDP是最常用的传输层协议，它们分别提供了可靠性的数据传输和高效率的数据传输。
传输层安全协议TLS——密码学概述
许多小伙伴应该都听过大名鼎鼎的HTTPS，而HTTPS就是通过在HTTP的基础上引入TLS，实现对明文进行传输加密和身份认证，保证了传输过程的安全。
由于TLS协议深度依赖抽象复杂的密码学原理、工具箱及设计模式，令许多小伙伴都望而却步。
不用担心，今天小怿会用通俗易懂的方式，层层递进，带领大家一起经历密码学入门到TLS精通之路。
1TLS速览—3W1H分析1. WHAT：TLS是什么？TLS（传输层安全性协议，Transport Layer Security）及它的前身SSL（安全套接字层，现在不推荐使用的）是一种旨在提供计算机网络上的安全通信的加密协议。
TLS建立在网景（Netscape）开发的早期SSL规范（1994、1995、1996）的基础上；SSL从网景移交到IETF后，IETF将其更名为TLS，TLS 最早版本发布于1999年，当前最新版本为发布于2018年8月的TLS 1.3。
2. WHY：为什么要用TLS？目的是在两个或多个通信计算机应用程序之间提供机密性、认证、数据完整性、前向安全性等安全特性，防止通信被窃听和篡改。
3. WHERE：TLS现在用在哪？广泛用于电子邮件，即时消息传递（微信）和IP语音等应用中，最常见的应用场景是作为HTTPS的‘安全’层。
4. HOW：TLS到底咋用？借用密码学的经典原则：永远不要试图去创造自己的加密算法，要使用专家设计好的标准算法。
让我们引申下，由于side effect破解的存在，在生产环境中甚至都不要使用自己实现的TLS协议，目前有很多开源的TLS协议实现，可以针对应用场景进行裁剪和适配。
以上内容你学会（废）了吗？那让我们再上点对抗哈。
让我们看一个TLS中最常使用的密码套件(Cipher Suite)：由上面这个加密算法套件可见，如果想弄清楚TLS，必须对密码学的基本概念（密钥交换、身份验证、加密算法模式等），使用它们期望解决的威胁以及各场景下常用的密码学算法有基本的了解，才能真正从整体“战略”上了解TLS，为后面从“战术”角度逐个击破单个技术点打下基础，否则就是“基础不牢，地动山摇”，雾里看花，不知所云。
SCTP协议解析多流传输控制协议的工作原理
SCTP协议解析多流传输控制协议的工作原理SCTP（Stream Control Transmission Protocol）是一种面向消息的传输层协议，设计用来提供可靠的、像数据流一样的传输服务。
SCTP是TCP和UDP的中间层，它将数据划分为多个消息，并通过多个流在网络中进行传输。
本文将详细解析SCTP协议的工作原理。
一、SCTP协议基本概念SCTP协议是IETF（Internet Engineering Task Force）定义的传输层协议之一。
与TCP相比，SCTP有以下几个重要特点：1. 多流传输：SCTP可以在单个连接上同时传输多个独立的数据流，每个流都有自己的序列号。
2. 可靠性：SCTP使用确认机制来保证数据的可靠传输，同时支持选择重传、快速重传、拥塞控制等功能。
3. 部分可靠性：SCTP可以对传输的消息进行部分可靠性传输，也就是只传输消息的一部分，可以用于传输多媒体数据等实时应用。
4. 心跳机制：SCTP提供心跳机制用于检测连接的存活状态，如果连接超过一定时间没有收到心跳包，会认为连接已断开。
5. 多宿主支持：SCTP可以在多个IP地址之间进行切换，适用于移动设备等场景。
二、SCTP协议工作原理SCTP使用握手过程来建立连接，并通过多个流进行数据传输。
下面是SCTP协议的基本工作原理：1. 握手过程：a. 客户端发送INIT包到服务器端，请求建立连接。
b. 服务器端收到INIT包后，发送INIT ACK包进行应答。
c. 客户端收到INIT ACK包后，发送COOKIE ECHO包，包含一个cookie。
d. 服务器端收到COOKIE ECHO包后，发送COOKIE ACK包，确认连接建立。
e. 握手过程完成，连接建立成功。
2. 数据传输：a. 数据划分成多个消息，每个消息包含一个流标识和序列号。
b. 将每个消息封装成SCTP数据包，并通过底层的IP层进行传输。
c. 接收端通过序列号和流标识来组装消息，保证数据的准确性和完整性。
计算机网络传输协议分析
计算机网络传输协议分析计算机网络作为现代社会不可或缺的一部分，其运作离不开网络传输协议。
网络传输协议是计算机网络中数据传输的规则和约定，它负责确保数据的可靠传输和正确处理。
本文将对计算机网络传输协议进行深入分析，以便更好地理解和应用该技术。
一、传输层协议的基本概念计算机网络传输层协议是网络协议中的重要部分，主要负责端到端的数据传输和处理。
在网络中，传输层协议可以通过使用不同的传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）来满足不同的需求。
1. 传输控制协议（TCP）TCP是一种面向连接的协议，它提供可靠的数据传输和流量控制。
TCP使用三次握手建立连接，通过分段和重传机制来确保数据的可靠性。
此外，TCP还支持拥塞控制和流量控制，以避免网络拥塞和数据丢失。
2. 用户数据报协议（UDP）UDP是一种无连接的协议，它提供了一种简单的数据传输方式。
与TCP不同，UDP不会确保数据的可靠传输，而是快速地将数据发送到目标主机。
UDP适用于一些对传输速度要求较高、对可靠性要求较低的应用，如视频传输和实时游戏。
二、TCP协议的工作原理与特点TCP协议是最常用的传输协议之一，它具有以下工作原理和特点：1. 面向连接TCP在进行数据传输之前，会先通过三次握手建立连接。
首先，客户端发送SYN包给服务器，请求建立连接；然后，服务器收到SYN 包后，发送SYN-ACK包回应；最后，客户端再发送ACK包确认连接成功。
这种连接方式确保了数据传输的可靠性。
2. 可靠传输TCP通过序列号和确认应答机制来实现可靠传输。
发送端将数据进行分段，并为每个数据段分配一个序列号，接收端收到数据后，根据序列号进行确认，并发送确认应答给发送端。
如果发送端没有收到确认应答，将进行重传，直到接收端确认收到数据为止。
3. 拥塞控制TCP具有拥塞控制机制，以避免网络拥塞和数据丢失。
当网络拥塞时，TCP会适时地降低发送速率，以减少数据的丢失，并通过拥塞窗口来控制数据的发送。
计算机网络-5_Transport_Layer(传输层协议)解析
network layer: logical
Household analogy:
12 kids sending letters to 12 kids
processes = kids
app messages = letters
relies on, enhances, network layer services
Computer Networking: A Top Down Approach Featuring the Internet,
2nd edition. Jim Kurose, Keith Ross Addison-Wesley, July 2002.
Transport Layer
3-1
Chapter 3: Transport Layer
32 bits source port # dest port #
other header fields
application data (message)
TCP/UDP segment format
Transport Layer 3-9
Connectionless demultiplexing
How demultiplexing works
host receives IP datagrams
each datagram has source IP address, destination IP address each datagram carries 1 transport-layer segment each segment has source, destination port number (recall: well-known port numbers for specific applications) host uses IP addresses & port numbers to direct segment to appropriate socket
sctp协议解析流程
sctp协议解析流程SCTP协议解析流程一、引言SCTP（Stream Control Transmission Protocol）是一种可靠的传输层协议，旨在提供高可靠性、顺序传输和流控制的数据传输。
本文将介绍SCTP协议的解析流程，包括SCTP的报文格式、连接建立和维护、数据传输和连接的释放等过程。
二、SCTP报文格式SCTP协议的报文格式由报头和数据部分组成。
报头包含了一些重要的字段，如源端口号、目的端口号、校验和等。
数据部分则用于携带具体的应用层数据。
SCTP报文的格式与TCP和UDP有些不同，但也有相似之处。
三、连接建立和维护SCTP协议使用四次握手来建立连接。
与TCP的三次握手不同，SCTP在建立连接时需要进行四次握手，这是为了提供更高的可靠性和灵活性。
四次握手的过程包括初始化、参数交换、确认和最终确认。
四、数据传输SCTP协议通过流标识来实现多流传输。
每个SCTP连接可以有多个流，每个流都有自己的流标识。
数据传输过程中，发送方将数据分成多个数据块，每个数据块都包含了流标识，接收方根据流标识将数据块重新组装成完整的数据。
这种方式可以提高数据传输的效率和可靠性。
五、连接释放SCTP协议的连接释放过程也与TCP有所不同。
SCTP使用四次挥手来关闭连接，保证数据的完整性和可靠性。
四次挥手的过程包括发送端停止发送数据、接收端确认停止发送、接收端停止发送数据和发送端确认停止发送。
通过这样的过程，SCTP可以保证数据的完整传输，并释放连接资源。
六、SCTP协议的优势相对于TCP和UDP，SCTP协议具有以下优势：1. 多流传输：SCTP支持多个流的传输，可以同时传输多个应用层数据，提高数据传输的效率。
2. 可靠性：SCTP协议提供了可靠的传输机制，能够保证数据的顺序传输和完整性。
3. 流控制：SCTP协议支持流控制机制，可以根据接收方的处理能力调整发送速率，避免因发送过快导致的数据丢失。
4. 故障恢复：SCTP协议支持故障恢复机制，可以在连接断开后重新建立连接，保证数据的可靠传输。
TCPIP五层模型-传输层-TCP协议
TCPIP五层模型-传输层-TCP协议1.定义：TCP是⼀种⾯向连接、可靠的、基于字节流的传输控制协议。
2.应⽤场景：TCP为可靠传输，适合对数据完整性要求⾼，对延时不敏感的场景，⽐如邮件。
3.TCP报⽂：①TCP报⽂格式：②TCP⾸部字段信息：源端⼝号：源端⼝和IP地址的作⽤是标识报⽂的返回地址。
⽬的端⼝号：端⼝指明接收⽅计算机上的应⽤程序接⼝。
（作⽤：TCP报头中的源端⼝号和⽬的端⼝号同IP数据报中的源IP与⽬的IP唯⼀确定⼀条TCP连接。
）序号：序号是本报⽂段发送的数据组的第⼀个字节的序号，序号确保了TCP传输的有序性。
确认号：确认号，即ACK，指明下⼀个期待收到的字节序号，表明该序号之前的所有数据已经正确⽆误的收到。
确认号只有当ACK标志为1时才有效。
数据偏移/⾸部长度：指出TCP报⽂段的起始处到TCP报⽂段的数据起始处的距离，占4bit。
保留：为将来定义新的⽤途保留，现在⼀般置0。
控制位：URG：紧急指针标志。
当发送⽅URG=1时，表明紧急指针字段有效，它告诉系统此报⽂段中有紧急数据，应尽快传送，发送的数据不⽤进⼊缓冲区⽽直接交付给上⼀层。
【注意】URG标志位：URG（紧急位）是表⽰紧急指针是否有效，当URG为1的时候就表⽰紧急指针是有效的。
紧急指针通常情况下是⽆效的，当设置为有效的时候就表⽰数据要优先处理。
紧急指针是⼀个正的偏移PSH：PSH标志是为了提⽰接收端的应⽤程序应该⽴即从TCP的接收缓冲区中拿⾛数据，为了接收后续的数据来腾出空间（如果应⽤程序不将接收到的数据拿⾛的话，它们就会⼀直都留在TCP的接收缓冲区中）。
PS （URG与PSH的区别：发送⽅URG有效的时候，发送的数据不⽤进⼊缓冲区⽽直接交付给上⼀层；发送⽅PSH有效的时候，接收⽅收到后，发送的数据要进⼊缓冲区但不⽤等缓冲区满就交给上⼀层。
URG是针对发送ACK：确认序号标志，为1时表⽰确认号有效，为0表⽰确认号⽆效。
）PSH：push标志，为1表⽰是带有push标志的数据，指⽰接收⽅在接收到该报⽂段以后，应尽快将这个报⽂段交给应⽤程序，发送的数据要进⼊缓冲区但不⽤等缓冲区满就交给上⼀层。
传输层协议
传输层协议
传输层协议（Transport Layer Protocol）是网络中的一种协议，它负责在网络中传输数据，并确保数据的可靠性和完整性。
传输层协议的主要功能是将数据拆分成小的数据包，并通过网络将它们传输到目的地。
传输层协议将数据包组装成完整的数据，以便上层应用程序可以使用。
传输层协议可分为两种类型：用户数据报协议（UDP）和传输控制协议（TCP）。
UDP协议不提供数据包的可靠性和完整性，它只负责将数据包从发送方传输到接收方。
因此，UDP 协议被广泛应用于流媒体、在线游戏、域名系统等对速度要求高、对数据包可靠性要求低的应用中。
传输控制协议（TCP）则提供了一种可靠的数据传输方式。
TCP协议将数据拆分成小的数据包，并通过网络将它们传输到目的地。
接收方会确认已接收到的数据包，并告知发送方需要再次发送丢失的数据包。
TCP协议通过这种机制保证了数据包的可靠性和完整性，因此被广泛应用于文件传输、电子邮件等对数据包可靠性要求高的应用中。
传输层协议还可以提供流量控制和拥塞控制机制，以确保网络不会过载或出现拥塞。
流量控制机制可以确保发送方不会发送过多的数据包，从而导致接收方无法处理。
拥塞控制机制可以确保网络中的数据包数量不会过多，从而导致网络拥塞和延迟。
总之，传输层协议是网络中非常重要的一种协议，它负责将数据包从发送方传输到接收方，并确保数据的可靠性和完
整性。
UDP协议主要用于速度要求高、对数据包可靠性要求低的应用，而TCP协议主要用于数据包可靠性要求高的应用。
同时，传输层协议还可以提供流量控制和拥塞控制机制，以确保网络的正常运行。
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• 重点
– 端口 – TCP连接的建立和拆除的握手机制 – 计时器 – 流量控制 – 拥塞控制
5.1.传输层
5.1.1. 传输层概述 一、传输层的作用 • 弥补网络层所提供的服务质量的不足，以 便为高层提供可靠的端到端通信。
计算机网络在逻辑上分为资源子网和通信 子网
• 资源子网中的设备才有传输层，通信子 网中的设备一般只具备OSI下面三层的功 能。
• 任选项：提供一种增加额外设置的方法， 如最大TCP 分段的大小的约定。 • 填充：当任选项字段长度不足32 位字长时， 需要加以填充。 • 数据：来自高层即应用层的协议数据。
5.2.2.TCP的连接管理 TCP实现的是面向连接的数据传输服务， 即是一种虚电路的数据交换方式，在数据 传输以前需要在源主机和目标主机之间创 建相应的虚电路连接。
一、连接的建立 TCP 使用 三次握手协议 来建立连接。
• 主机1 首先发 起TCP 连接 请求，并在所 发送的数据段 中将控制字段 中的SYN置为 “1”、ACK置 为“0”。
• 主机2 收到该分段， 若同意建立连接，则 发送一个连接接受的 应答数据段，其中控 制字段的SYN 和ACK 均被置“1”，指示对 第一个SYN 报文段的 确认，以继续握手操 作；否则，主机2 要 发送一个将RST置为 “1”的应答数据段， 表示拒绝建立连接。
• 资源子网中的端用户依靠在自己主机上所 增加的这个传输层来检测分组的丢失或数 据的残缺并采取相应的补救措施。
二、传输层功能 • 在网络层所提供的源到目标的分组传输服 务的基础上，向上层提供可靠的源主机到 目标主机的数据传输。 • 当上层的协议数据包的长度超过网络互联 层所能承载的最大数据传输单元时，提供 分段和合并分段的功能。
5.2. TCP协议
5.2.1.TCP协议概述 TCP，即传输控制协议，它提供面向连接 的、可靠的（没有数据重复或丢失）、全双工 的数据流传输服务。
• TCP的协议数据单元被称为段（Segment） • 数据段分为两部分，即段头和数据
– 段头一般长20字节（如有选项部分另加），是 TCP 为了实现端到端可靠传输所加上的控制信 息。 – 而数据则是指由高层即应用层来的数据。数据 段的大小必须首先满足65535字节的IP包数据 长度限制。
• 提供多路复用机制，由于同时存在多个高 层应用，因此要求传输层能够同时为多个 高层应用服务，将多个高层应用复用到一 个网络层连接上。传输层是通过端口来实 现这一功能的。
三、端到端的传输 • 传输层就是为上三层提供端到端的传输服 务
端到端
声音信号பைடு நூலகம்
声音信号
电信号
电信号
点到点
点到点
点到点
四、TCP/IP 的传输层 两个主要的协议即传输控制协议（transport control protocol，简称TCP）和用户数据报协议 （user datagram protocol，简称UDP）
• 从0 到255 被规定作为公共应用服务的端口，如 WWW、FTP、DNS 和电子邮件服务等，又被称 为著名端口 (Well-known ports)。这些端口所对应 的服务是固定、公开的，因此可以通过访问这些 端口来访问对应的服务。 • 从256 到1023 的端口，被保留用作商业性的应用 开发，如一些网络设备厂商专用协议的通信端口 等。 • 1023 以上端口未做限定，即作为自由端口，以本 地方式进行分配。
• 预留：未用的6 位，为将来的应用而保留， 目前置为“0”。 • 控制字段（CTL）：共6个控制字段，每个 占一位bit。TCP 数据段有多种应用，如建 立或关闭连接、传输数据、携带确认等， 这些控制字段用于给出与数据段的作用及 处理相关的控制信息。字段位值=1时有效。
• 窗口：窗口的大小表示本方可以接收的数 据量，以八位字长为计量单位。TCP使用 可变大小的滑动窗口来进行流量控制。 • 校验和：用于对数据段头和数据进行校验， 以判断接收的数据是否有错。 • 紧急指针：给出从当前段序号到紧急数据 位置的偏移量。
TCP协议是一个可靠的面向连接的传输层协议。 UDP协议将可靠性问题交给应用程序解决
指标
是否连接 传输可靠性 速度 传输质量
TCP
面向连接 可靠 较慢 较高
UDP
无连接 不可靠 较快 较差
5.1.2.端口和套接字 一台主机中同时会有多个应用进程进行 通信，传输层必须将它们区分开来。因此网 络通信的最终地址应不仅包括主机地址，还 要包括可描述网络进程的某种标识。 这种标识称作传输层服务访问点， 即端口。 TCP/IP 定义一个16Bit长度的整数作为 端口标识，也就是说可定义2e16个端口， 其端口号从 0到 2e16－1。
• 主机1 收到主机 2 发来的同意建 立连接数据段后， 还有再次进行选 择的机会，若其 确认要建立这个 连接，则向主机 2 发送确认数据 段，用来通知主 机2 双方已完成 建立连接；
• 若其已不想建立这个连接，则可以发送一 个将RST置为“1”的应答数据段来告之主 机2 拒绝建立连接。
二、连接的拆除 TCP连接的关 闭过程是一个四 次握手的过程。
• 源端口：主叫方的TCP 端口号。 • 目标端口：被叫方的TCP 端口号。 • 发送序号（SEQ）：
– ①SYN=0表示数据段第一个数据字节的序号， 即该数据段在发送方的数据流中的位置； – ②SYN=1表示建立本次连接的初始序号。
• 确认序号（ACK）：下一个期望接收的 TCP 数据段号，顺序号和确认号共同用于 TCP 服务中的确认、差错控制。 • 头长：TCP头长，以32 位字长为单位。实 际上相当于给出数据在数据段中的开始位 置。
图5-9 四次握手拆除TCP 连接
• 当主机1 的数据 已发送完毕时， 其在等待确认 的同时可发送 一个将控制字 段FIN 置“1”的 数据段给主机2， 表示请求中断 主机1到主机2 的连接。
图5-9 四次握手拆除TCP 连接
• 若主机2 已正确接 收主机1 的所有分 段，则会发送一个 数据段正确接收的 确认段，同时通知 本地相应的应用程 序，对方要求关闭 连接，接着再发送 一个对主机1 所发 送的FIN段进行确 认的应答段。由此 便拆除了一个方向 的TCP连接。