传输层协议有哪些（传输层TCP及UDP协议详解）

一、传输层【重点掌握TCP三次握手四次挥手】

传输层定义了主机应用程序之间端到端的连通性。传输层中最为常见的两个协议分别是传输控制协议TCP（Transmission Control Protocol）和用户数据包协议UDP（User Datagram Protocol）。

lTCP是一种面向连接的传输层协议，可提供可靠的传输服务。

二、TCP端口号

TCP端口号

1、端口分为知名端口和动态端口。

2、有些网络服务会使用固定的端口，这类端口称为知名端口，端口号范围为0-1023。如FTP、HTTP、Telnet、SNMP服务均使用知名端口。

3、动态端口号范围从1024到65535，这些端口号一般不固定分配给某个服务，也就是说许多服务都可以使用这些端口。只要运行的程序向系统提出访问网络的申请，那么系统就可以从这些端口号中分配一个供该程序使用。

总结：一句话，端口号用来区分不同的网络服务。

三、TCP头部&UDP头部

TCP头部

TCP通常使用IP作为网络层协议，这时TCP数据段被封装在IP数据包内。

TCP数据段由TCP Header（头部）和TCP Data（数据）组成。TCP最多可以有60个字节的头部，如果没有Options字段，正常的长度是20字节。

TCP Header是由如上图标识的一些字段组成，这里列出几个常用字段。

1.16位源端口号：源主机的应用程序使用的端口号。

2.16位目的端口号：目的主机的应用程序使用的端口号。每个TCP头部都包含源和目的端的端口号，这两个值加上IP头部中的源IP地址和目的IP地址可以唯一确定一个TCP连接。

3.32位序列号：用于标识从发送端发出的不同的TCP数据段的序号。数据段在网络中传输时，它们的顺序可能会发生变化；接收端依据此序列号，便可按照正确的顺序重组数据。

4.32位确认序列号：用于标识接收端确认收到的数据段。确认序列号为成功收到的数据序列号加1。

5.4位头部长度：表示头部占32bit字的数目，它能表达的TCP头部最大长度为60字节。

6.16位窗口大小：表示接收端期望通过单次确认而收到的数据的大小。由于该字段为16位，所以窗口大小的最大值为65535字节，该机制通常用来进行流量控制。

7.16位校验和：校验整个TCP报文段，包括TCP头部和TCP数据。该值由发送端计算和记录并由接收端进行验证。

UDP头部

UDP报文分为UDP报文头和UDP数据区域两部分。报头由源端口、目的端口、报文长度以及校验和组成。UDP适合于实时数据传输，如语音和视频通信。相比于TCP，UDP的传输效率更高、开销更小，但是无法保障数据传输的可靠性。UDP头部的标识如下：

1.16位源端口号：源主机的应用程序使用的端口号。

2.16位目的端口号：目的主机的应用程序使用的端口号。

3.16位UDP长度：是指UDP头部和UDP数据的字节长度。因为UDP头部长度为8字节，所以该字段的最小值为8。

4.16位UDP校验和：该字段提供了与TCP校验字段同样的功能；该字段是可选的。

四、TCP建立连接的过程

为了方便TCP三次握手理解记忆可以参考下图进行理解：

TCP三次握手

TCP是一种可靠的，面向连接的全双工传输层协议。

1.主机A（通常也称为客户端）发送一个标识了SYN的数据段，表示期望与服务器A建立连接，此数据段的序列号（seq）为a。

2.服务器A回复标识了SYN+ACK的数据段，此数据段的序列号（seq）为b，确认序列号为主机A的序列号加1（a+1），以此作为对主机A的SYN报文的确认。

3.主机A发送一个标识了ACK的数据段，此数据段的序列号（seq）为a+1，确认序列号为服务器A的序列号加1（b+1），以此作为对服务器A的SYN报文的确认。

五、TCP关闭连接

为了方便TCP四次挥手理解记忆可以参考下图进行理解：

TCP断开连接

专栏视频中有配合以上图文进行详细的讲解，更加详细完整理论讲解，同时配合抓包实战演示都在专栏视频中欢迎学网络的小伙伴们订阅！

欢迎加入圈子交流分享