TCP UDP

從專業的角度說,TCP的可靠保證,是它的三次握手機制,這一機制保證校驗了數據,保證了他的可靠性。而UDP就沒有了,所以不可靠。不過UDP的速度是TCP比不了的,而且UDP的反應速度更快,QQ就是用UDP協議傳輸的,HTTP是用TCP協議傳輸的,不用我說什麼,自己體驗一下就能發現區別了。再有就是UDP和TCP的目的端口不一樣(這句話好象是多餘的),而且兩個協議不在同一層,TCP在三層,UDP不是在四層就是七層。
TCP/IP協議介紹
TCP/IP的通訊協議
這部分簡要介紹一下TCP/IP的內部結構,爲討論與互聯網有關的安全問題打下基礎。TCP/IP協議組之所以流行,部分原因是因爲它可以用在各種各樣的信道和底層協議(例如T1和X.25、以太網以及RS-232串行接口)之上。確切地說,TCP/IP協議是一組包括TCP協議和IP協議,UDP(User Datagram Protocol)協議、ICMP(Internet Control Message Protocol)協議和其他一些協議的協議組。
TCP/IP整體構架概述
TCP/IP協議並不完全符合OSI的七層參考模型。傳統的開放式系統互連參考模型,是一種通信協議的7層抽象的參考模型,其中每一層執行某一特定任務。該模型的目的是使各種硬件在相同的層次上相互通信。這7層是:物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、話路層、表示層和應用層。而TCP/IP通訊協議採用了4層的層級結構,每一層都呼叫它的下一層所提供的網絡來完成自己的需求。這4層分別爲:
應用層:應用程序間溝通的層,如簡單電子郵件傳輸(SMTP)、文件傳輸協議(FTP)、網絡遠程訪問協議(Telnet)等。
傳輸層:在此層中,它提供了節點間的數據傳送服務,如傳輸控制協議(TCP)、用戶數據報協議(UDP)等,TCP和UDP給數據包加入傳輸數據並把它傳輸到下一層中,這一層負責傳送數據,並且確定數據已被送達並接收。
互連網絡層:負責提供基本的數據封包傳送功能,讓每一塊數據包都能夠到達目的主機(但不檢查是否被正確接收),如網際協議(IP)。
網絡接口層:對實際的網絡媒體的管理,定義如何使用實際網絡(如Ethernet、Serial Line等)來傳送數據。
TCP/IP中的協議
以下簡單介紹TCP/IP中的協議都具備什麼樣的功能,都是如何工作的:
1. IP
網際協議IP是TCP/IP的心臟,也是網絡層中最重要的協議。
IP層接收由更低層(網絡接口層例如以太網設備驅動程序)發來的數據包,並把該數據包發送到更高層---TCP或UDP層;相反,IP層也把從TCP或UDP層接收來的數據包傳送到更低層。IP數據包是不可靠的,因爲IP並沒有做任何事情來確認數據包是按順序發送的或者沒有被破壞。IP數據包中含有發送它的主機的地址(源地址)和接收它的主機的地址(目的地址)。
高層的TCP和UDP服務在接收數據包時,通常假設包中的源地址是有效的。也可以這樣說,IP地址形成了許多服務的認證基礎,這些服務相信數據包是從一個有效的主機發送來的。IP確認包含一個選項,叫作IP source routing,可以用來指定一條源地址和目的地址之間的直接路徑。對於一些TCP和UDP的服務來說,使用了該選項的IP包好象是從路徑上的最後一個系統傳遞過來的,而不是來自於它的真實地點。這個選項是爲了測試而存在的,說明了它可以被用來欺騙系統來進行平常是被禁止的連接。那麼,許多依靠IP源地址做確認的服務將產生問題並且會被非法入侵。
2. TCP
如果IP數據包中有已經封好的TCP數據包,那麼IP將把它們向‘上’傳送到TCP層。TCP將包排序並進行錯誤檢查,同時實現虛電路間的連接。TCP數據包中包括序號和確認,所以未按照順序收到的包可以被排序,而損壞的包可以被重傳。
TCP將它的信息送到更高層的應用程序,例如Telnet的服務程序和客戶程序。應用程序輪流將信息送回TCP層,TCP層便將它們向下傳送到IP層,設備驅動程序和物理介質,最後到接收方。
面向連接的服務(例如Telnet、FTP、rlogin、X Windows和SMTP)需要高度的可靠性,所以它們使用了TCP。DNS在某些情況下使用TCP(發送和接收域名數據庫),但使用UDP傳送有關單個主機的信息。
3.UDP
UDP與TCP位於同一層,但對於數據包的順序錯誤或重發。因此,UDP不被應用於那些使用虛電路的面向連接的服務,UDP主要用於那些面向查詢---應答的服務,例如NFS。相對於FTP或Telnet,這些服務需要交換的信息量較小。使用UDP的服務包括NTP(網落時間協議)和DNS(DNS也使用TCP)。
欺騙UDP包比欺騙TCP包更容易,因爲UDP沒有建立初始化連接(也可以稱爲握手)(因爲在兩個系統間沒有虛電路),也就是說,與UDP相關的服務面臨着更大的危險。
4.ICMP
ICMP與IP位於同一層,它被用來傳送IP的的控制信息。它主要是用來提供有關通向目的地址的路徑信息。ICMP的‘Redirect’信息通知主機通向其他系統的更準確的路徑,而‘Unreachable’信息則指出路徑有問題。另外,如果路徑不可用了,ICMP可以使TCP連接‘體面地’終止。PING是最常用的基於ICMP的服務。
5. TCP和UDP的端口結構
TCP和UDP服務通常有一個客戶/服務器的關係,例如,一個Telnet服務進程開始在系統上處於空閒狀態,等待着連接。用戶使用Telnet客戶程序與服務進程建立一個連接。客戶程序向服務進程寫入信息,服務進程讀出信息併發出響應,客戶程序讀出響應並向用戶報告。因而,這個連接是雙工的,可以用來進行讀寫。
兩個系統間的多重Telnet連接是如何相互確認並協調一致呢?TCP或UDP連接唯一地使用每個信息中的如下四項進行確認:
源IP地址 發送包的IP地址。
目的IP地址 接收包的IP地址。
源端口 源系統上的連接的端口。
目的端口 目的系統上的連接的端口。
端口是一個軟件結構,被客戶程序或服務進程用來發送和接收信息。一個端口對應一個16比特的數。服務進程通常使用一個固定的端口,例如,SMTP使用25、Xwindows使用6000。這些端口號是‘廣爲人知’的,因爲在建立與特定的主機或服務的連接時,需要這些地址和目的地址進行通訊。
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