全硬件TCP/IP協(xié)議棧學(xué)習(xí)筆記（第三天：TCP/IP協(xié)議學(xué)習(xí)三）

昨天我們結(jié)束時到了UDP協(xié)議，今天我們繼續(xù)

<2>.UDP協(xié)議頭

（1）UDP端口號：UDP協(xié)議通過端口號來區(qū)分不同程序的程序所需要的數(shù)據(jù)包。長度為16bit。

（2）UDP檢驗(yàn)和：這是可選的選項，并不是所有系統(tǒng)都對UDP數(shù)據(jù)包加以檢驗(yàn)，但是

RFC中標(biāo)準(zhǔn)要求發(fā)送端應(yīng)該計算檢驗(yàn)和。

UDP檢驗(yàn)和覆蓋UDP協(xié)議頭和數(shù)據(jù)，這和IP的檢驗(yàn)和不一樣，IP的檢驗(yàn)和只覆蓋IP數(shù)據(jù)頭，并不覆蓋所有數(shù)據(jù)。UDP和TCP都包含一個偽首部，這是為了計算檢驗(yàn)和而設(shè)置的。偽首部還包括IP地址這樣的IP協(xié)議里都有的信息。目的是讓兩次檢查數(shù)據(jù)是否已經(jīng)正確到達(dá)目的地。

（3）.UDP長度：它的長度可以達(dá)到65535字節(jié)。但是一般的網(wǎng)絡(luò)在傳輸?shù)臅r候，一次一般傳送不了那么長的協(xié)議，就只好對數(shù)據(jù)分片。

<3>.IP分片：IP從上層接到數(shù)據(jù)之后，要根據(jù)IP地址來判斷從哪個接口發(fā)送數(shù)據(jù)，并進(jìn)行MTU的查詢，如果數(shù)據(jù)大小超過MTU就進(jìn)行數(shù)據(jù)分片。數(shù)據(jù)的分片是對上下層透明的，而數(shù)據(jù)也只是達(dá)到目的地還會被重新組裝。IP層提供了足夠多的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)的再組裝。

在IP頭內(nèi)，16bit識別號唯一記錄了一個IP包的ID，具有同一個ID的IP片將會被重新組裝，而13位片偏移則記錄了某IP片相對于整個包的位置；而這兩個表示中間3bit標(biāo)志表示著該分片后邊是否還有新的分片。這三個標(biāo)示就組成了IP分片的所有信息，接收方就可以利用這些信息對IP數(shù)據(jù)重新組織。

但是，由于分片技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)上經(jīng)常被使用，所以偽造IP分片包進(jìn)行流氓攻擊的軟件也就多了起來，可以使用Trancdroute程序來進(jìn)行簡單的MTU偵測。

<3>.UDP和ARP之間的交互使用

當(dāng)ARP緩存還是空的時候，UDP在被發(fā)送之前需要發(fā)送一個ARP請求來獲得目的主機(jī)的MAC地址，如果這個UDP的數(shù)據(jù)包足夠大，大到IP層一定要對其進(jìn)行分片的時候，該UDP數(shù)據(jù)包的第一個分片會發(fā)送一個ARP查詢請求，但是有些系統(tǒng)會讓每一個分片都發(fā)送一個ARP查詢，所有的片都在等待，但是接受到第一個回應(yīng)的時候，，主機(jī)卻發(fā)送了最后一個數(shù)據(jù)片而拋棄了其他的...，這樣的數(shù)據(jù)不能被及時組裝，接收主機(jī)將會在一段時間內(nèi)無法組裝的IP數(shù)據(jù)包拋棄，并發(fā)送組裝超時的ICMP報文。以保證接收主機(jī)不會自己的接收端緩存不會被那些總也得不到組裝的分片裝滿。

3.TCP協(xié)議

UDP協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)是比較簡單，容易實(shí)現(xiàn)，但是它的可靠性比較差，一旦數(shù)據(jù)包發(fā)出了，無法知道對方是否收到。

為了解決這個問題，提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性，TCP協(xié)議就誕生了，它可被近似認(rèn)為是一個有確認(rèn)機(jī)制的UDP協(xié)議，每發(fā)出一個數(shù)據(jù)包都被要求確認(rèn)。如果有一個數(shù)據(jù)包遺失，就收不到確認(rèn)，發(fā)出方就知道有必要重新發(fā)送這個數(shù)據(jù)包了。TCP協(xié)議能夠確保數(shù)據(jù)不會遺失，但是他的缺點(diǎn)就是過程復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)困難，消耗較多的資源。

TCP數(shù)據(jù)包和UDP數(shù)據(jù)包都是內(nèi)嵌在IP數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)部分。TCP數(shù)據(jù)包沒有長度限制，；理論上可以無限長。通常TCP數(shù)據(jù)包不會超過IP數(shù)據(jù)包的長度，以確保單個TCP數(shù)據(jù)包不必再分割。