传输层协议

从之前介绍的网络层协议来看，通信的两端是两台主机，IP数据报首部就标明了这两台主机的IP地址，但是从传输层来看，是发送方主机中的一个进程与接收方主机中的一个进程在交换数据，因此严格地说，通信双方不是主机，而是主机中的进程。
主机中常常有多个应用进程同时在于外部通信，如下图：

A主机的AP1进程在于B主机的AP3进行通信，同时主机A的AP2进程也在与B主机的AP4进程通信。

两个主机的传输层之间有一个灰色双向箭头，写者“传输层提供应用进程间的逻辑通信”。

逻辑通信
看起来数据似乎是沿着双向箭头在传输层水平传输的，但实际上是沿图中的虚线经多个协议层次而传输。

TCP/IP协议栈传输层有两个重要协议——UDP和TCP，不同的应用进程在传输层使用TCP或UDP之一。

一、端口

端口的作用体现在传输层。

在上图中，AP1与AP3的通信与AP2与AP4的通信可以使用同一个传输层协议来传输（TCP/UDP），根据IP地址或MAC地址都只能把数据传到正确的主机，但具体需要传到哪一个进程，是通过端口来辨认的。

比如同时使用浏览器和QQ，浏览器占用80端口，QQ占用4000端口，那么发送过来的QQ消息便会通过4000端口显示在QQ客户端，而不会错误地显示在浏览器上。

端口号有0~65535的编号，其中：

编号0~1023为系统端口号，这些端口号可以在网址[www.iana.org](http://www.iana.org/)查询到，它们被指派给了TCP/IP最重要的一些应用程序，以下是一些常见的系统端口号：
编号1024~49151为等级端口号，为没有系统端口号的应用程序使用，使用这类端口号必须在IANA按规定手续等级，以防止重复。
编号49152~65535为短暂端口号，是留给客户进程选择暂时使用的，使用结束后，这类端口号会被放开以供其他程序使用。

二、UDP概述

UDP用户数据报协议，它只在IP数据报服务之上增加了很少一点功能，它的主要特点有：

UDP是无连接的，发送数据之前不需要建立连接（TCP需要），减少了开销和时延；
UDP尽最大努力交付，不保证交付可靠性；
UDP是面向报文的，对于从应用层交付下来的IP数据报，只做很简单的封装（8字节UDP报头），首部开销小；
UDP没有拥塞控制，出现网络拥塞时发送方也不会降低发送速率。这种特性对某些实时应用很重要，比如IP电话，视频会议等，它们允许拥塞时丢失一些数据，因为如果不抛弃这些数据，极可能造成时延的累积；
UDP支持一对一、一对多、多对一、多对多的交互通信。

从应用层到传输层，再到网络层的各层次封装：

三、UDP报文

UDP数据报可分为两部分：UDP报头和数据部分。其中数据部分是应用层交付下来的数据。UDP报头总共8个字节，这8个字节分为4个字段：
* 源端口：2字节，在对方需要回信时可用，不需要时可以全0；

目的端口：2字节，必须有，也是最重要的字段；
长度：2字节，长度值包括报头和数据部分；
校验和：2字节，用于检验UDP数据报在传输过程中是否有出错，有错就抛弃。

四、程序测试

基于Linux下的C实现，想指定IP地址的指定端口发送一个指定内容的UDP数据报
参考实验楼UDP协议 tcpdump抓取UDP报文
test.c文件：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/types.h>
#include <string.h>
// test.c文件
int main(void)
{int sockfd;struct sockaddr_in server;char msg[20]={0};sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);if (sockfd < 0) {perror("socket error!\n");exit(-1);}memset(&server,0,sizeof(server));server.sin_family = AF_INET;server.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.1");server.sin_port = htons(7777);strncpy(msg,"hello",sizeof("hello"));printf("send message:%s\n",msg);if (sendto(sockfd,msg,20,0,(struct sockaddr *)&server,sizeof(server)) != 20) {perror("sendto error!\n");exit(-1);}        exit(0);
}

1、编译上述test.c文件
gcc -o test test.c
2、启用tcpdump抓包工具
如果没有安装的话需要先执行第一二行代码安装一下，有的话直接执行第三行代码：

sudo apt-get update
sudo apt-get install tcpdump
sudo tcpdump -vvv -X udp port 7777

3、在刚刚编译test程序的文件夹下新开一个终端（或者cd命令进入目录也行），运行刚刚编译的test程序
./test

test程序运行结束，返回刚刚tcpdump的终端查看抓包结果

前20个字节是IP报头，在【TCP/IP网络协议】（三）IP网络协议部分有所介绍，后面8个字节是UDP报文：
803e：源端口，2 字节，换成十进制也就是 32830
1e61：目的端口，2 字节，十进制为 7777
001c：包长度，单位为字节，换为十进制可知包长度为 28 字节
7f05：校验和
后面的就是数据内容的ASCII码。

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