网络原理——传输层1

1. 端口号

端口号标识了一个主机上运行的不同程序。在TCP/IP协议中，使用"源IP地址"、"源端口号"、"目的IP地址"、"目的端口号"和"协议号"这样一个五元组来标识一个通信。

端口号划分：

• 0 - 1023：知名端口号，HTTP，FTP，SSH等这些使用广的应用层协议，他们的端口号都是固定的。
• 1024 - 65535：操作系统动态分配的端口号。客户端程序的端口号就是由操作系统从这个方法分配的。 

2. UDP协议

UDP协议格式：

1. 源端口号（16位）：源端口标识发送方的应用程序。
2. 目的端口号（16位）：目的端口标识接收方的应用程序。
3. 数据报长度（16位）：指定UDP数据报的长度（包括UDP头部和数据）。
4. 校验和（16位）：用于检验UDP数据报是否有误。如果校验和为0，说明数据报没有发生错误。
5. 数据区：包含应用程序要发送的数据。

UDP头部共计8个字节，其中前4个字节为源端口号、目的端口号，，后4个字节为校验和、数据报长度。 

由于协议报头中使用两个字节来存端口号，所以端口号范围是 0 到 65535.

同样，数据报长度也是使用两个字节来存储，所以，UDP数据报最长只能有 65535 个字节，每个UDP数据报能携带的最大数据是 64kb左右。

校验和：

由于我们的数据在传输过程中可能受到某些因素的干扰，导致数据损坏，校验和的作用，就是检擦当前传输的数据是否存在问题，如果数据损坏了，则会把这个数据报丢弃。

校验和是数据在发送前，把要传输的数据通过一定的算法计算出来的，等数据传输到了目标端口，再次通过该算法计算一次接收到的数据，把两次计算的结果作比较，如果相同则视为数据报完整，不相同则视为数据报损坏。校验和的计算算法有多种。

UDP中，校验和使用的是CRC算法，循环冗余校验：

用一个short变量，循环取出数据报中每一个字节的值，加到该short变量中（数据溢出也继续加）。

当然上述方法，也可能出现损坏的数据报和未损坏的数据报计算出来的结果相同，但是这样的情况概率比较低，可以忽略不记。如果希望有更高的精度可以使用更严格的校验和算法，例如md5算法和sha1算法。

我们简单了解一下md5算法的特点：

1. 定长：无论数据有多长，通过md5计算出来的值都是固定长度，常见的md5有16，32，64位版本。
2. 分散：计算md5过程中，数据只要变化一点，计算出来的结果差异就会很大，所以md5也可以作为字符串的哈希函数。
3. 不可逆：通过md5的值无法还原为原字符串。