UDP协议及包格式 - 360文档中心

UDP协议

介绍UDP协议的基本概念和特点User Datagram Protocol（UDP）是一种面向无连接的传输层协议，用于在计算机网络上发送数据。

与TCP协议相比，UDP协议更加轻量级和简单。

基本概念UDP协议基于IP协议，它使用数据报（Datagram）的形式在网络上进行通信。

数据报是一种独立的、自包含的数据单元，每个数据报都带有源地址和目的地址信息。

特点UDP协议具有以下特点：1.无连接性：UDP协议在通信之前不需要建立连接，发送方直接将数据报发送给接收方。

这种无连接性使得UDP协议的开销较小，适用于实时性要求较高的应用。

2.不可靠性：UDP协议不保证数据报的可靠传输。

它不提供确认、重传和流量控制等机制，因此在传输过程中可能会丢失、重复或乱序。

这意味着应用程序需要自行处理数据的可靠性和顺序性。

3.简单性：相比于TCP协议，UDP协议的头部开销较小，没有连接建立和断开的开销，以及流量控制和拥塞控制等复杂机制。

这使得UDP协议的实现和处理相对简单。

4.高效性：由于不需要维护连接状态和控制机制，UDP协议的传输效率较高。

它适用于对实时性要求较高、数据量较小、丢失一些数据不会造成严重影响的应用场景，如实时音频和视频传输。

5.广播和多播支持：UDP协议支持向多个主机发送数据报，包括广播和多播功能。

这使得UDP协议在一些组播和广播应用中得到广泛应用。

尽管UDP协议在可靠性和流量控制方面存在局限性，但它在一些特定的应用场景下具有独特的优势，特别是对于实时性要求较高、数据量较小、丢失一些数据可以容忍的场景。

UDP协议的工作原理和数据包格式User Datagram Protocol（UDP）是一种无连接的传输层协议，用于在计算机网络上进行数据传输。

本节将介绍UDP协议的工作原理以及数据包的格式。

工作原理UDP协议的工作原理相对简单。

发送方将数据划分为适当的数据包，每个数据包都是独立的、自包含的单元。

发送方将数据包发送给接收方的IP地址和端口号。

以太网帧格式、IP报文格式、TCPUDP报文格式

以太⽹帧格式、IP报⽂格式、TCPUDP报⽂格式1、ISO开放系统有以下⼏层：7应⽤层6表⽰层5会话层4传输层3⽹络层2数据链路层1物理层2、TCP/IP ⽹络协议栈分为应⽤层（Application）、传输层（Transport）、⽹络层（Network）和链路层（Link）四层。

通信过程中，每层协议都要加上⼀个数据⾸部（header），称为封装（Encapsulation），如下图所⽰不同的协议层对数据包有不同的称谓，在传输层叫做段（segment），在⽹络层叫做数据报（datagram），在链路层叫做帧（frame）。

数据封装成帧后发到传输介质上，到达⽬的主机后每层协议再剥掉相应的⾸部，最后将应⽤层数据交给应⽤程序处理。

其实在链路层之下还有物理层，指的是电信号的传递⽅式，⽐如现在以太⽹通⽤的⽹线（双绞线）、早期以太⽹采⽤的的同轴电缆（现在主要⽤于有线电视）、光纤等都属于物理层的概念。

3、集线器（Hub）是⼯作在物理层的⽹络设备，⽤于双绞线的连接和信号中继（将已衰减的信号再次放⼤使之传得更远）。

交换机是⼯作在链路层的⽹络设备，可以在不同的链路层⽹络之间转发数据帧（⽐如⼗兆以太⽹和百兆以太⽹之间、以太⽹和令牌环⽹之间），由于不同链路层的帧格式不同，交换机要将进来的数据包拆掉链路层⾸部重新封装之后再转发。

路由器是⼯作在第三层的⽹络设备，同时兼有交换机的功能，可以在不同的链路层接⼝之间转发数据包，因此路由器需要将进来的数据包拆掉⽹络层和链路层两层⾸部并重新封装。

4、⽹络层的IP 协议是构成Internet 的基础。

IP 协议不保证传输的可靠性，数据包在传输过程中可能丢失，可靠性可以在上层协议或应⽤程序中提供⽀持。

传输层可选择TCP 或UDP 协议。

TCP 是⼀种⾯向连接的、可靠的协议，有点像打电话，双⽅拿起电话互通⾝份之后就建⽴了连接，然后说话就⾏了，这边说的话那边保证听得到，并且是按说话的顺序听到的，说完话挂机断开连接。

数据包报文格式(IP包TCP报头UDP报头)

数据包报文格式（IP包TCP报头UDP报头）一、IP包格式IP数据包是一种可变长分组，它由首部和数据负载两部分组成。

首部长度一般为20-60字节（Byte），其中后40字节是可选的，长度不固定，前20字节格式为固定。

数据负载部分的长度一般可变，整个IP数据包的最大长度为65535B。

1、版本号（Version）长度为4位（bit），IP v4的值为0100，IP v6的值为0110。

2、首部长度指的是IP包头长度，用4位（bit）表示，十进制值就是[0,15]，一个IP包前20个字节是必有的，后40个字节根据情况可能有可能没有。

如果IP包头是20个字节，则该位应是20/4=53、服务类型（Type of Service TOS）长度为8位（bit），其组成：前3位为优先级（Precedence），后4位标志位，最后1位保留未用。

优先级主要用于QoS，表示从0（普通级别）到7（网络控制分组）的优先级。

标志位可分别表示D（Delay更低的时延）、T（Throughput 更高的吞吐量）、R（Reliability更高的可靠性）、C（Cost 更低费用的路由）。

TOS只表示用户的请求，不具有强制性，实际应用中很少用，路由器通常忽略TOS字段。

4、总长度（Total Length）指IP包总长度，用16位（bit）表示，即IP包最大长度可以达216=65535字节。

在以太网中允许的最大包长为1500B，当超过网络允许的最大长度时需将过长的数据包分片。

5、标识符（Identifier）长度为16位，用于数据包在分段重组时标识其序列号。

将数据分段后，打包成IP 包，IP包因走的路由上不同，会产生不同的到达目地的时间，到达目地的后再根据标识符进行重新组装还原。

该字段要与标志、段偏移一起使用的才能达到分段组装的目标。

6、标志（Flags）长度为3位，三位从左到右分别是MF、DF、未用。

MF=1表示后面还有分段的数据包，MF=0表示没有更多分片（即最后一个分片）。

帧格式及IP,TCP,UDP,ICMP报文格式

以太网数据格式与各种报文格式一、数据封装当我们应用程序用TCP传输数据的时候，数据被送入协议栈中，然后逐个通过每一层，知道最后到物理层数据转换成比特流，送入网络。

而再这个过程中，每一层都会对要发送的数据加一些首部信息。

整个过程如下图。

如图可以看出，每一层数据是由上一层数据+本层首部信息组成的，其中每一层的数据，称为本层的协议数据单元，即PDU.应用层数据在传输层添加TCP报头后得到的PDU被称为Segment(数据段)，图示为TCP段传输层的数据（TCP段）传给网络层,网络层添加IP报头得到的PDU被称为Packet(数据包); 图示为IP数据包网络层数据报（IP数据包）被传递到数据链路层,封装数据链路层报头得到的PDU被称为Frame(数据帧)，图示为以太网帧。

最后,帧被转换为比特,通过网络介质传输。

这种协议栈逐层向下传递数据,并添加报头和报尾的过程称为封装。

二、数据格式需要注意的是，这里所说的以太网帧，与我们常说的以太网是不一样的。

下面我们就来介绍每一层数据的首部信息内容。

首先我们知道世界上有个协会叫作IEEE，即电子工程师协会，里面有个分会，叫作IEEE802委员会，是专门来制定局域网各种标准的。

而802下面还有个分部，叫作802.3.就是我们经常提到的IEEE802.3，这个部门制定的规范叫以太网规范，这个以太网规范中就定义了上面提到的“以太网首部”，这个以太网规范，实际只定义了数据链路层中的MAC层和物理层规范。

（注意数据链路层包括MAC子层和LLC子以太网帧格式：以太网常用帧格式有两种，一种是Ethernet II，另一种是IEEE 802.3 格式。

这两种格式区别是：Ethernet II中包含一个Type字段,。

其中Type字段描述了，以太网首部后面所跟数据包的类型，例如Type为0x8000时为IP协议包，Type为8060时，后面为ARP协议包。

以太网中多数数据帧使用的是Ethernet II帧格式。

TCP&UDP报文格式

TCP/UDP报文格式TCP 协议为终端设备提供了面向连接的、可靠的网络服务，UDP 协议为终端设备提供了无连接的、不可靠的数据报服务。

从上图我们可以看出，TCP 协议为了保证数据传输的可靠性，相对于UDP 报文，TCP 报文头部有更多的字段选项。

首先让我们来看一下TCP 的报文头部主要字段：每个TCP 报文头部都包含源端口号（source port）和目的端口号（destination port），用于标识和区分源端设备和目的端设备的应用进程。

在TCP/IP 协议栈中，源端口号和目的端口号分别与源IP 地址和目的IP 地址组成套接字（socket），唯一的确定一条TCP 连接。

序列号（Sequence number）字段用来标识TCP 源端设备向目的端设备发送的字节流，它表示在这个报文段中的第一个数据字节。

如果将字节流看作在两个应用程序间的单向流动，则TCP 用序列号对每个字节进行计数。

序列号是一个32bits 的数。

既然每个传输的字节都被计数，确认序号（Acknowledgement number，32bits）包含发送确认的一端所期望接收到的下一个序号。

因此，确认序号应该是上次已成功收到的数据字节序列号加1。

TCP 的流量控制由连接的每一端通过声明的窗口大小（windows size）来提供。

窗口大小用数据包来表示，例如Windows size=3, 表示一次可以发送三个数据包。

窗口大小起始于确认字段指明的值，是一个16bits 字段。

窗口大小可以调节。

校验和（checksum）字段用于校验TCP 报头部分和数据部分的正确性。

最常见的可选字段是MSS（Maximum Segment Size，最大报文大小）。

MSS指明本端所能够接收的最大长度的报文段。

当一个TCP 连接建立时，连接的双方都要通告各自的MSS 协商可以传输的最大报文长度。

我们常见的MSS有1024（以太网可达1460 字节）字节。

拓扑中udp协议发挥的作用

拓扑中udp协议发挥的作用协议方：1. 协议方甲姓名：________________ 。

单位：________________ 。

联系电话：________________ 。

电子邮件：________________。

2. 协议方乙姓名：________________ 。

单位：________________ 。

联系电话：________________ 。

电子邮件：________________。

3. 协议方丙姓名：________________ 。

单位：________________ 。

联系电话：________________ 。

电子邮件：________________。

背景说明：在互联网的世界里，数据就像是川流不息的车流，而这些车流的畅通无阻，很大程度上取决于“交通规则”——网络协议。

今天，我们要聊的是一位低调却至关重要的“交通指挥员”——UDP协议。

第一章：什么是UDP协议？UDP（User Datagram Protocol，用户数据报协议）是一种简单的网络通信协议。

你可以把它想象成一个快递小哥，他迅速把包裹送出去，可能连门铃都不按一下，直接放到门口。

听起来很随意吧，但这种“速战速决”的风格对于某些场景来说，简直是无可替代。

UDP不同于TCP，它不需要建立连接，也不管包裹能不能成功送到，只要你把地址和内容填好，它就会毫不犹豫地丢出去。

因此，UDP特别适合那些对时效要求极高的场景，比如实时视频传输、在线游戏等。

第二章：UDP协议在拓扑结构中的作用你可能会想，既然UDP这么简单，不管结果，只要能发出去就行，它到底在网络拓扑中发挥着什么样的作用呢？好吧，让我们打个比方，假设你有一台服务器，要把视频流传给全球各地的用户。

每个用户的位置可能不同、设备也不同，甚至网络条件也五花八门。

传统的“有连接”协议（如TCP）就像是你精心安排的一场宴会，所有的菜肴都得按时送到，避免任何一桌客人少菜、凉菜。

实验四 TCPUDP协议分析

实验四TCP/UDP协议分析【实验目的】1、理解与掌握TCP协议2、UDP协议通信机制【预习要求】1、复习课堂上所学习的TCP协议、UDP协议方面基本知识。

【工具软件】协议解码工具：wireshark(或sniffer pro)【实验原理】（一）TCP说明：（1）每个TCP段都包括源端和目的端的端口号，用于寻找发送端和接收端的应用进程。

这两个值加上IP首部的源端IP地址和目的端IP地址唯一确定一个TCP连接。

（2）序号用来标识从TCP发送端向接收端发送的数据字节流，它表示在这个报文段中的第一个数据字节。

如果将字节流看作在两个应用程序间的单向流动，则TCP用序号对每个字节进行计数。

（3）当建立一个新连接时，SYN标志变1。

序号字段包含由这个主机选择的该连接的初始序号ISN，该主机要发送数据的第一个字节的序号为这个ISN加1，因为SYN标志使用了一个序号。

（4）既然每个被传输的字节都被计数，确认序号包含发送确认的一端所期望收到的下一个序号。

因此，确认序号应当时上次已成功收到数据字节序号加1。

只有ACK标志为1时确认序号字段才有效。

（5）发送ACK无需任何代价，因为32位的确认序号字段和ACK标志一样，总是TCP 首部的一部分。

因此一旦一个连接建立起来，这个字段总是被设置，ACK标志也总是被设置为1。

（6）TCP为应用层提供全双工的服务。

因此，连接的每一端必须保持每个方向上的传输数据序号。

（7）TCP可以表述为一个没有选择确认或否认的华东窗口协议。

因此TCP首部中的确认序号表示发送方已成功收到字节，但还不包含确认序号所指的字节。

当前还无法对数据流中选定的部分进行确认。

（8）首部长度需要设置，因为任选字段的长度是可变的。

TCP首部最多60个字节。

（9）6个标志位中的多个可同时设置为1◆URG－紧急指针有效◆ACK－确认序号有效◆PSH－接收方应尽快将这个报文段交给应用层◆RST－重建连接◆SYN－同步序号用来发起一个连接◆FIN－发送端完成发送任务（10）TCP的流量控制由连接的每一端通过声明的窗口大小来提供。

UDP协议 2

UDP协议UDP协议是User Datagram Protocol的简称，中文名是用户数据包协议，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。

在网络中它与TCP协议一样用于处理 UDP数据包。

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适用于一次只传送少量数据、对可靠性要求不高的应用环境。

比如，我们经常使用“ping”命令来测试两台主机之间TCP/IP通信是否正常，其实“ping”命令的原理就是向对方主机发送UDP数据包，然后对方主机确认收到数据包，如果数据包是否到达的消息及时反馈回来，那么网络就是通的。

例如，在默认状态下，一次“ping”操作发送4个数据包（如图2所示）。

大家可以看到，发送的数据包数量是4包，收到的也是4包（因为对方主机收到后会发回一个确认收到的数据包）。

这充分说明了UDP协议是面向非连接的协议，没有建立连接的过程。

正因为UDP协议没有连接的过程，所以它的通信效果高；但也正因为如此，它的可靠性不如TCP协议高。

QQ就使用UDP发消息，因此有时会出现收不到消息的情况。

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协议及格式

UDP协议及格式
UDP（User Datagram Protocol）是一种无连接、不可靠的传输层协议，广泛应用于互联网上的数据传输。

它适用于那些对可靠性要求不高的应用，如音频、视频、实时游戏等。

UDP头部（8字节）：
-源端口（2字节）：指示发送端口号。

-目标端口（2字节）：指示接收端口号。

-长度（2字节）：指示UDP数据包（包括头部和数据）的总长度，最小为8字节。

-校验和（2字节）：用于检测UDP数据包的完整性，如果校验和验证失败，则数据包被丢弃。

UDP数据（最多64KB）：
-UDP数据部分不包含数据包的可靠性确认机制，应用层需要自行解决丢包、重复包、乱序等问题。

UDP的特点如下：
无连接性：
UDP是一种面向无连接的协议，不需要在发送数据之前进行通信的建立过程，也不需要维护连接状态。

因此，UDP的开销较小。

不可靠性：
UDP不提供可靠的数据传输，并且不保证数据包的按序到达。

发送端
将数据包发送到网络后，不会接收到任何确认消息。

如果数据包丢失或损坏，应用层需要自行处理。

较高的速度：
UDP的无连接性和不可靠性使其具有更高的传输速度。

相比于TCP协议，UDP不需要处理复杂的确认和重传机制，减少了传输延迟。

支持多播和广播：
UDP支持多播和广播传输。

多播传输允许一台主机同时向多个目的主
机发送数据，而广播传输则将数据发送给网络上的所有主机。

适用于实时应用：
UDP适用于对时间敏感的实时应用，如音频和视频传输，实时游戏等。

由于其较低的传输延迟和较高的速度，可以保证及时响应。

实验五udp用户数据报的格式

实验五UDP用户数据报的格式【实验目的】1、了解运输层的基本原理和两种运输层协议之间的区别；2、理解UDP协议的工作原理和工作过程；3、了解端口的基本概念及分配方法；4、熟悉UDP协议的报文格式。

【实验内容】1、分析UDP数据报的结构，熟悉各个字段的内容、功能、格式和取值范围；2、编辑UDP数据报各字段的内容；3、单个或批量发送已经编辑好的UDP数据报。

【实验原理】端口UDP和TCP都通过端口与上层应用进程进行通信，端口相当于应用进程在本机中的地址。

UDP的一个连接由对插口（socket）（IP地址和端口号）来标识。

如：（131.6.23.13，1500）与（130.42.85.15，25），运输层中的IP地址与端口关系如下图所示。

端口用一个16bit的端口号进行标识，熟知端口数值一般在0～1024之间，1024以上的端口号用户可以自定义使（端端口500IP = 131.6.23.13IP = 130.42.85.15端口501IP = 128.36.1.22端口500端口25连接1连接2连接3A C BUDP 数据报格式伪首部源端口目的端口长度检验和数据数据首部首部UDP 长度源 IP 地址目的 IP 地址017UDP 数据报IP 数据报字节44112122222字节● 送响应时），则在大多数情况下这个端口号时熟知端口号。

● 目的端口号，这是在目的主机上运行的进程所使用的端口号，如果目的主机是客户端（发起请求的一方），则在大多数情况下这个端口号是临时端口号，服务器需要将这个临时端口号复制下来，如果目的主机是服务器端（发送响应时），则在大多数情况下这个端口号时熟知端口号。

● 长度，定义了用户数据报的总长度，首部加上数据，数据部分的长度范围时0～65507。

● 检验和，这个字段用来检验这个用户数据报（首部加上数据）出现的差错。

检验和UDP 用户数据报首部中检验和的计算方法有些特殊。

在计算检验和时，需要在UDP 用户数据报之前增加12个字节的伪首部。

第4.1章 UPD协议

16

一般使用方式 —— 客户/服务器模式

6、 UDP 软件包
17
7、 Summary

进程到进程的通信

端点（IP地址，端口）通信特点：无连接、不可靠作用格式：伪首部、校验和的含义和作用封装：直接封装在IP分组中
18

UDP

UDP报文

传输层协议

3
1、 Process-to-Process Comm. 进程到进程的通信
进程 Process
端点（endpoint）
协议端口（port） IP地址
Internet
进程 Process
IP协议的作用范围传输层协议的作用范围
4
IP 地址与端口号
…
传输层
13
13 端口号
IP header
Data
Destination port number 16 bits Checksum 16 bits
IP Header The length of the data can be between 0 and 65507 = 65535 – 20 – 8 65507 UDP Header
10
3、 Checksum 校验和
AF_LOCAL AF_INET ……
9
2、 User Datagram Format UDP数据包格式
Protocol = 17 IP Header IP data
UDP Header
Source port number 16 bits Total length 16 bits（0～65535）

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UDP数据包协议格式详解

UDP数据包协议格式详解UDP（User Datagram Protocol，用户数据报协议）是一种无连接的传输层协议，它提供了一种简单、不可靠的数据传输机制。

UDP协议格式如下：1. 源端口号（Source Port）：16位字段，指示发送方的应用程序使用的端口号。

2. 目标端口号（Destination Port）：16位字段，指示接收方的应用程序使用的端口号。

3. 长度（Length）：16位字段，指示UDP数据报的总长度，包括头部和数据部分。

4. 校验和（Checksum）：16位字段，用于检测UDP数据报是否存在错误。

5. 数据（Data）：可变长度字段，包含应用程序要传输的数据。

UDP数据包的头部长度为8字节，因此，如果没有数据部分，则UDP 数据包的长度为8字节。

UDP没有序号、确认、重传以及流控制等机制，因此是一种无连接、不可靠的传输方式。

它的优点是传输效率高，适用于实时性要求较高且可以容忍少量数据丢失的应用场景。

UDP在互联网中被广泛应用，常见的应用包括DNS（域名系统，Domain Name System）、VoIP（语音传输）、实时视频传输等。

由于UDP 协议的无连接性，其传输效率高于TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议），但也容易受到网络的干扰和丢包现象。

UDP的优势在于能够快速地传输数据，适用于一些对数据传输延迟要求较高的应用，比如实时游戏、语音、视频等。

由于没有确认机制，UDP也被广泛用于广播和多播应用。

然而，由于UDP协议的不可靠性，对于一些需要可靠性和完整性的应用，需要使用额外的机制来实现，比如应用层自行设计的确认和重传机制。

总之，UDP数据包的协议格式简单，没有额外的控制信息，只是提供了一种快速传输数据的机制。

它在一些对实时性要求较高、可以容忍少量丢包的场景下使用较多，但对于可靠性和完整性要求较高的应用来说，需要使用其他机制来实现。

UDP协议概述

UDP协议概述udp一、 UDP协议简介udp协议用户数据包协议，是一种无连接的传输层协议，提供简单不可靠的信息传送服务。

在网络中它与tcp协议一样用于处理udp数据包。

udp不提供数据包分组、组装、不能对数据包进行排序，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。

二、 UDP协议头udp报头由4个域组成，其中每个域各占用2个字节：UDP源端口号目标端口号数据报长度检查值数据发送一方（可以是客户端或服务器端）将udp数据报通过源端口发送出去，而数据接收一方则通过目标端口接收数据。

数据报的长度是指包括报头和数据部分在内的总字节数。

理论上，包含报头的数据报最大长度为65535字节。

然而，一些实际应用程序通常会限制数据报的大小，有时会降低到8192字节。

udp协议使用报头中的校验值来保证数据的安全。

校验值首先在数据发送者通过一种特殊的算法来计算。

在发送到接收器后，需要重新计算。

如果数据报在传输过程中被第三方篡改或因线路噪声而损坏，发送方和接收方的验证计算值将不匹配，因此UDP协议可以检测是否存在错误。

这与TCP协议不同，后者需要一个检查值。

虽然udp提供有错误检测，但检测到错误时，udp不做错误校正，只是简单地把损坏的消息段扔掉，或者给应用程序提供警告信息。

三、用户数据头格式域:源端口是可选域，当其有意义时，它指的是发送进程的端口，这也就假定了在没有其它信息的情况下，返回信息应该向什么地方发送。

如果不使用它，则在此域中填0。

目的端口在有特定的目的网络地址时有意义。

长度指的是此用户数据报长度的八进制表示。

（这表明最小的数据报长度是8。

）校验码有16位，是对ip头，udp头和数据中信息包头的数位取反之和再取反得到的。

从概念上讲，报头在UDP报头信息之前。

它包括源地址、目标地址、使用的协议和UDP长度。

TCPIP几种协议数据报格式简介

z TCP 报文格式如下图：
TCP 是面向连接的可靠数据传输协议，因此比较复杂，在此仅作简单介绍。“序号”指数据在发送端数据流中的位置。“确认号”指出本机希望下一个接收的字节的序号。与 IP 校验不同的是 TCP，UDP 校验采用伪头标加整个报文一同校验的方法。TCP 协议工作原理另行介绍。
TCP 数据报中依次包括以下信息：
协议采用分层结构，因此，数据报文也采用分层封装的方法。下面以应用最广泛的以太网为例说明其数据报文分层封装，如下图所示：
任何通讯协议都有独特的报文格式，TCP/IP 协议也不例外。对于通讯协议编程，我们首先要清楚其报文格式。由于 TCP/IP 协议采用分层模型，各层都有专用的报头，以下就简单介绍以太网下 TCP/IP 各层报文格式。
1、 16 位源端口 Source Port。该部分占 16 个 BIT。通过此值，可以看出发起连接的计算机源端口号。
2、 16 位目的端口 Destination Port。该部分占 16 个 BIT。通过此值，可以看出要登录的目的端口号。
3、 32 位序列号 Initial Sequence Number。表示初始连接的请求号，即 SEQ 值。该部分占 32 个 BIT。
4、 32 位确认号 Next Expected SEQ Numbe。对方返回的 ACK 值。该部分占 32 个 BIT。
5、 4 位数据偏移 Data Offset。表示数据偏移的大小。该部分占 4 个 BIT。
6、 6 位保留位 Reserved Bites：保留位，此处不用。该部分占 6 个 BIT。
的 16 次方减 1，即：65535 个字节。因此，在以太网中能够传输的最大 IP 数据包为 65535 个字节。
5、 16 位标识号 Identification。该部分占 16 个 BIT，以十进制数表示。

UDP的报文格式

UDP的报文格式
1.UDP协议
UDP是网络通信协议中的一种，大数据短距离的局域网通信，数据格式如下：
UDP伪首部
32位源IP地址
32位目的IP地址
08位协议（17）16位UDP长度
UDP首部
16位源端口16位目的端口
UDP长度校验和报文数据报文
2.UDP数据包的解析
说明：
一、首部校验和（Header Checksum）
1.首先将HeaderChecksum清零
2.然后将IPv4首部的20Bytes，以16bits（2Bytes）为一组
3.把2中划分好的数值逐个相加，如果遇到进位，将进位值加到值的最低位上。

举例：（用16进制表示）0xBB5E+0xFCED=0x1B84B,可以看出在这个例子中结果有进位，所以将进位值1加到值的最低位上，得到结果是0xB84C。

4.把所有的组相加到一起后，得到的结果是一个16位的数，将这个结果取反后则得到此首部校验和。

二、校验和（Checksum）
1.首先将Checksum清零
2.然后将右图中的内容，以16bits（2Bytes）为一组
3.把2中划分好的数值逐个相加，如果遇到进位，将进位值加到值的最低位上。

举例：（用16进制表示）0xBB5E+0xFCED=0x1B84B,可以看出在这个例子中结果有进位，所以将进位值1加到值的最低位上，得到结果是0xB84C。

4.把所有的组相加到一起后，得到的结果是一个16位的数，将这个结果取反后则得到此校验和。

各种数据报和数据包格式

IP 数据包格式版本字段:4位。

当前的IP 协议版本是4，通常称为IPv4。

下一个版本是6，称为IPv6首部长度:4位，IP 数据报首部的长度，每个单位为4个字节。

IP 数据报的长度是4个字节的整数倍。

服务类型：8位，服务类型。

前3位为优先级，用于表示数据报的重要程度，优先级取值从0（普通优先级）到7（网络控制高优先级）。

D 、T 和R 位表示本数据报希望的传输类型。

D 表示低时延（Delay ）需求T 表示高吞吐量（Throughput ）要求R 代表高可靠性（Reliability ）要求。

总长度：总长度指首部和数据之和的长度，单位为字节。

总长度字段为16位，因此数据报的最大长度为216-1=65535字节。

标识(identification)：占16位。

IP 软件在存储器中维持一个计数器，每产生一个数据报，计数器就加1，并将此值赋给标识字段。

但这个“标识”并不是序号，因为IP 是无连接服务，数据报不存在按序接收的问题。

当数据报由于长度超过网络的MTU 而必须分片时，这个标识字段的值就被复制到所有的数据报的标识字段中。

相同的标识字段的值使分片后的各数据报片最后能正确地重装成为原来的数据报。

标志(flag)：占3位，但目前只有2位有意义。

标志字段中的最低位记为MF(More Fragment)。

MF=1即表示后面“还有分片”的数据报。

MF=0表示这已是若干数据报片中的最后一个。

标志字段中间的一位记为DF(Don’t Fragment)，意思是“不能分片”。

只有当DF=0时才允许分片。

片偏移：占13位。

片偏移指出：较长的分组在分片后，某片在原分组中的相对位置。

也就是说，相对用户数据字段的起点，该片从何处开始。

片偏移以8个字节为偏移单位。

这就是说，每个分片的长度一定是8字节（64位）的整数倍。

总长度服务类型版本首部长度标识源站IP 地址寿命协议首部校验和片偏移标志目的站IP 地址IP 选项（可选）填充数据……生存时间：占8位，生存时间字段常用的的英文缩写是TTL(Time To Live)，表明是数据报在网络中的寿命。

UDP协议

(3) 如果目标端收到的UDP数据报中的目标端口号不能与当前已使用的某端口号匹配，则将该数据报抛弃，并发送目标端口不可达的ICMP差错报文。
标准UDP端口
(4) UDP协议在设计时的简单性，是为了保证UDP 在工作时的高效性和低延时性。因此，在服务质量较高的网络中(如局域网)，UDP可以高效地工作。 (5) UDP常用于传输延时小，对可靠性要求不高，有少量数据要进行传输的情况，如DNS(域名服务)、 TFTP(简单文件传输)等。
最终目标的标识—UDP端口
UDP和TCP都使用了与应用层接口处的端口(port)与上层的应用进程进行通信。
图8-7说明了端口在进程之间的通信
中所起的作用。
最终目标的标识—UDP端口
最终目标的标识— UDP端口
若没有端口，运输层就无法知道数据应当交付给应用层的哪一个进程。端口是用来
标识应用层的进程。
图8-8举例说明了端口的作用。
最终目标的标识— UDP端口
最终目标的标识— UDP端口
端口分类：

一类是由因特网分配给一些常用的应用层程序固定使用的
熟知端口，其数值一般为0 ～ 1023。

另一类是临时端口，当写一种新的应用程序时，必须为它
指派一个临时端口，否则其他的应用进程就无法和它进行
交互。

还是为了可靠，可以不选。
标准UDP端口
UDP数据包中，源端口字段可选，目标端口字段必须指定。接收主机发现IP协议字段为
17，就将数据交给UDP协议处理。
标准UDP端口
UDP 端口号 53 67 68 69 161 162 关键词 Domain BootPS BootPC TFTP SNMP SNMP-TRAP 描域名服务器引导协议服务器引导协议客户机简单文件传输协议简单网络管理协议简单网络管理协议陷阱述

网络传输协议有哪些

网络传输协议有哪些网络传输协议是指计算机网络中用于实现数据传输的一套规则和约定。

它定义了数据在计算机网络中的传输方式、数据格式以及数据交换的过程。

本文将介绍一些常见的网络传输协议。

一、传输控制协议（TCP）传输控制协议是一种面向连接的协议，用于在计算机网络上可靠地传输数据。

TCP协议提供了数据分割、传输顺序恢复、拥塞控制等功能，保证了数据的完整性和可靠性。

它是互联网上应用最广泛的协议之一，常用于文件传输、电子邮件、网页浏览等应用。

二、用户数据报协议（UDP）用户数据报协议是一种无连接的协议，用于在计算机网络上快速传输数据。

UDP协议不提供数据分割、传输顺序恢复和拥塞控制等功能，因此其传输效率比TCP协议高，但可靠性较差。

UDP常用于实时性要求高的应用，如音频和视频传输。

三、互联网协议（IP）互联网协议是一种网络层协议，用于在计算机网络中寻址和路由数据包。

IP协议定义了数据包的格式和传输规则，通过IP地址对数据包进行寻址和转发。

它使得计算机能够跨越不同的网络进行通信。

四、网际控制报文协议（ICMP）网际控制报文协议是一种网络层协议，用于在计算机网络中传递控制消息。

ICMP协议主要用于网络诊断和错误报告，如网络不可达、超时等情况。

它通常与IP协议配合使用，用于处理和报告网络中的问题。

五、文件传输协议（FTP）文件传输协议是一种应用层协议，用于在计算机网络中传输文件。

FTP协议提供了文件的上传、下载、删除等功能，支持用户认证和权限管理。

它是互联网上常用的文件传输协议之一。

六、超文本传输协议（HTTP）超文本传输协议是一种应用层协议，用于在计算机网络中传输超文本资源。

HTTP协议通过URL（统一资源定位符）对资源进行定位和访问，常用于网页浏览、网页搜索等应用。

七、简单邮件传输协议（SMTP）简单邮件传输协议是一种应用层协议，用于在计算机网络中传输电子邮件。

SMTP协议定义了邮件的格式和传输规则，实现了电子邮件的发送和接收。

编辑并发送UDP数据报

实验原理：
UDP报文格式
下图显示了UDP报文格式。

每个UDP报文称为一个用户数据报（User Datagram），用户数据报分为两个部分：UDP首部和UDP数据。

首部被分为四个16位的字段，分别代表源端口号﹑目的端口号﹑报文的长度以及UDP校验和。

图6-2 UDP报文格式
●源端口：该字段表示发送端的端口号。

如果源端口没有使用，那么此字段的值就被指定为0。

这是一个可选的字段。

不同的应用程序使用不同的端口号，UDP协议使用端口号为不同的应用程序保留其各自的数据传输通道，从而实现了同一时间段内多个应用程序可以一起使用网络进行数据的发送和接收。

●目的端口：该字段表示数据包被发往的目的端的端口号。

●有效负载长度：该字段表示包括UDP首部和UDP数据在内的整个用户数据报的长度。

该字段的最小值是8。

数据报的最大尺寸随操作系统的不同而不同。

在两字节字段中，理论上数据报最多可达65535字节。

然而，一些UDP实现将数据报的大小限制到了8192字节。

●校验和：UDP的校验的校验范围包括伪首部（IP首部一部分字段）、UDP首部和UDP数据，该字
实验环境（画出拓扑结构）
说明：IP地址分配规则为主机使用原有IP，保证所有主机在同一网段内。

实验数据及结构分析。

（原创）如何利用UDP协议封装一个数据包

（原创）如何利⽤UDP协议封装⼀个数据包在如何封装⼀个数据包上，是⼀个⾮常细致的问题，⽽利⽤UDP协议来封装的话，是⽐较简单，让我们⼀步步来分析典型的TCP/IP协议。

⼀般来说⼀个典型的⼀个数据包，包括以太⽹MAC头+⽹络层IP数据头+传输层UDP头+要传输的数据。

让我们⼀层层来看看这些数据头是如何构成的。

1、以太⽹MAC头⼀般情况下，以太⽹MAC头由14个字节构成，12个⾃⼰的MAC地址+上层协议的标识符。

举个例⼦如果你要发送的⽬标MAC位00:1d:09:10:d1:9c，⽽你的MAC地址为01:60:6e:11:02:0f，上层⼀般都是⽹络层，即为IP层，IP层的标识符为0x8000，那么你的以太⽹MAC头就为 00 1d 09 10 d1 9c 01 60 6e 11 02 0f 80 00. 8字节的前导⽤于帧同步，CRC域⽤于帧校验。

这些⽤户不必关⼼其由⽹卡芯⽚⾃动添加。

⽬的地址和源地址是指⽹卡的物理地址，即MAC地址，具有唯⼀性。

帧类型或协议类型是指数据包的⾼级协议，如 0x0806表⽰ARP协议，0x0800表⽰IP协议等。

2、⽹络层IP头 0x45, 0x00, IPlenght_h, IPlenght_l, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x80, 0x11, IPchecksum4, IPchecksum5, IPsource_1, IPsource_2, IPsource_3, IPsource_4,IPdestination_1, IPdestination_2, IPdestination_3, IPdestination_4 上⾯是⼀个简单的ip头的例⼦，下⾯⼀个个的来解释啊！ 0x45,其中的⾼位0x4，表⽰的是版本号，ipv4的意思，⽽后⾯低字节5表⽰的是指明IPv4协议包头长度的字节数包含多少个32位，这⾥是5，也就是说协议头是5*4=20个字节的⼤⼩。