TCP/IP協(xié)議中用戶數(shù)據(jù)的傳遞過程及協(xié)議頭部信息是怎樣的

TCP/IP協(xié)議中用戶數(shù)據(jù)的傳遞過程及協(xié)議頭部信息是怎樣的，相信很多沒有經(jīng)驗的人對此束手無策，為此本文總結了問題出現(xiàn)的原因和解決方法，通過這篇文章希望你能解決這個問題。

1.網(wǎng)絡協(xié)議的分層

由底層到上層，分別是：l鏈路層，網(wǎng)絡層，運輸層和應用層。

這里以FTP協(xié)議為例來看下客戶端和服務器端，在協(xié)議層面是如何交互的。

在局域網(wǎng)內(nèi)，鏈路層基本上是相同的，以太網(wǎng)為例，如下圖所示，對應的協(xié)議棧需要采用對應的協(xié)議來交互數(shù)據(jù)。

在不同的局域網(wǎng)，鏈路層往往不同，假設一個是以太網(wǎng)，一個是令牌環(huán)網(wǎng)，那么在IP層對應的路由協(xié)議上面需要同時支持這兩種網(wǎng)絡，在路由器的支持下，兩種網(wǎng)絡可以相互適配，以便達到相互通訊的地步。

在IP層往上，就已經(jīng)屏蔽了這部分差別，所以在運輸層和應用層，與局域網(wǎng)內(nèi)部通訊是一致的。

2.網(wǎng)絡協(xié)議的封裝和分用

在研究數(shù)據(jù)的封裝和分用之前，讓我們先看下對應的層次都有哪些網(wǎng)絡協(xié)議，如下圖所示：

數(shù)據(jù)要從一端發(fā)往另外一端，涉及到的第一個問題，便是如何將數(shù)據(jù)打包，這種打包的標準時需要事先商量好的，策略是每一層都添加一個對應的協(xié)議層頭部，往下傳遞。

應用層在發(fā)送數(shù)據(jù)的時候，首先需要將對應的用戶數(shù)據(jù)，在應用層打包，這樣就會在應用層協(xié)議層面，加個對應的應用層首部，構成“應用層首部+用戶數(shù)據(jù)”的一整個數(shù)據(jù) = 應用數(shù)據(jù)。

應用層數(shù)據(jù)往下傳遞到TCP層，TCP會將這些數(shù)據(jù)再加一個報文頭部，變成“TCP首部+應用層數(shù)據(jù)” = TCP數(shù)據(jù)，并傳遞給IP層。

IP層接到數(shù)據(jù)之后，會添加個IP首部，變成“IP首部+TCP數(shù)據(jù)” = IP數(shù)據(jù)，并傳遞給鏈路層。

假設鏈路層是以太網(wǎng)，于是鏈路層數(shù)據(jù)便成為“”以太網(wǎng)首部+IP數(shù)據(jù)+以太網(wǎng)尾部”=以太網(wǎng)數(shù)據(jù)。

對于接收端來說，與發(fā)送端正好是相反的，對應的協(xié)議層次，會把該層的數(shù)據(jù)頭部剝掉，并按照規(guī)范解析出數(shù)據(jù)，傳遞給上一層，一直到對應的應用程序為止。

例如：IP層，會根據(jù)IP頭部的數(shù)據(jù)位，來知道運輸層是UDP還是TCP，并決定將IP數(shù)據(jù)是傳給UDP還是TCP協(xié)議來繼續(xù)處理。

3.IP層的頭部數(shù)據(jù)

IP頭部，有20位字節(jié)組成，其中IP數(shù)據(jù)的長度是U16,最大值是65535，U16的首部校驗和，U8的生存時間，U8的協(xié)議（這個用來記錄 運輸層是何種協(xié)議，UDP還是TCP）。U32的源端IP地址和U32的目的端IP地址。

IPv6的數(shù)據(jù)頭部如下所述， 其中源地址和目的地址，都是16個字節(jié)的大小。

圖片來自網(wǎng)絡，侵權告知，會及時刪除

4.UDP頭部

UDP頭部+UDP數(shù)據(jù)，共同構成了UDP數(shù)據(jù)，被封裝在IP 數(shù)據(jù)之中，作為IP的數(shù)據(jù)內(nèi)容，其中UDP的頭部只有8個字節(jié)的大小。

UDP頭部內(nèi)容詳細如下所示：U16的源端口和目的端口，該字段的用意是用來區(qū)分同一臺機器上面的使用相同IP地址的，不同的應用程序。

U16的UDP數(shù)據(jù)長度，其實IP的數(shù)據(jù)長度是U16，所以UDP這一層的數(shù)據(jù)長度應該是：IP的數(shù)據(jù)長度-8字節(jié)的UDP頭部長度。

U16的UDP檢驗和，這個UDP是可選的。

5.TCP頭部

TCP數(shù)據(jù)由：TCP首部+TCP數(shù)據(jù) 共同構成，TCP數(shù)據(jù)。會被封裝到IP數(shù)據(jù)中，其中TCP首部由20個字節(jié)構成，如下圖所示：

圖片發(fā)自簡書App

TCP的首部，詳細內(nèi)容如下所示：

U16的源端口和目的端口，用于區(qū)分相同IP地址下面的不同應用程序。U32的序列號和確認序號，用來實現(xiàn)TCP的可靠性傳輸，是TCP可靠性傳輸重要的一個環(huán)節(jié)，通過REQ+ACK的方式來完成。關于該序號，是根據(jù)時間的關系隨機生成的一個序號，遞增的產(chǎn)生方式。

標識位SYN和ACK，用于三次握手。FIN用于四次揮手。RST表示復位連接。PSH表示需要盡可能快的將數(shù)據(jù)送往接收進程。

U16的窗口大小，用于控制TCP的流量傳輸速率。U16的校驗和，這個是必須要存在的，保證TCP的可靠性的一部分。

看完上述內(nèi)容，你們掌握TCP/IP協(xié)議中用戶數(shù)據(jù)的傳遞過程及協(xié)議頭部信息是怎樣的的方法了嗎？如果還想學到更多技能或想了解更多相關內(nèi)容，歡迎關注億速云行業(yè)資訊頻道，感謝各位的閱讀！