关于TCP/IP协议栈

时间：2023-10-26 17:15:26

1. TCP/IP协议栈

与OSI参考模型不同，TCP/IP协议栈共有4层，其中网络接口层对应OSI中的物理层和数据链路层，应用层对应OSI中的应用层、表示层和会话层。

在网络接口层的主要协议有：ARP、RARP等。ARP协议主要功能是根据IP地址获取物理地址，RARP协议则反之。

网络层的主要协议有：IP、路由协议（RIP、OSPF、BGP等）。IP协议为网络上的每台主机编号，在此基础上才有路由协议，因此路由协议是基于IP协议的。

传输层的主要协议有：TCP、UDP。传输层有端口号的概念，端口号是指TCP或UDP协议能根据端口号找到接受数据包的进程。（也就是说一个TCPServer和一个UDPServer可以绑定同一个端口，详细解释参看第2节）

应用层协议主要有：HTTP、FTP、SMTP等。

关于TCP/IP协议栈

2. “协议号+端口号”唯一确定了接收数据包的进程

协议号：协议号是存在于IP数据报的首部的20字节的固定部分，占有8bit。该字段是指出此数据报所携带的是数据是使用何种协议，以便目的主机的IP层知道将数据部分上交给哪个传输层协议（TCP/UDP等）。

端口号：端口号存在于TCP/UDP报文的首部。

目的主机收到数据报后，IP协议会将解析到协议号，并据此将数据上送给相应的传输层协议；传输层协议收到数据并解析，获得端口号，并据此将数据上送给相应的接受数据报的进程。

从上述过程可知，端口号是按照传输层协议号划分了“命名空间”的，因此，同一主机可以同时运行绑定同一端口号的TCP Socket（java中对应ServerSocket、Socket）和UDP Socket（java中对应DatagramSocket）而不发生冲突。

3. 附件

测试使用的代码：

TCPClient.java

 package socket;

 import java.io.*;

 import java.net.*;

 import java.util.Date;

 public class TCPClient {

     /**

      * @param args

      */

     public static void main(String[] args) {

         // TODO Auto-generated method stub

         try {

             System.out.println(new Date());

             InetAddress remoteAddress = InetAddress.getByName("22.11.143.60");

 //            InetAddress localAddress = InetAddress.getByName("127.0.0.1");

 //            Socket socket = new Socket(remoteAddress, 1287, localAddress, 1288);

 //            Socket socket = new Socket(remoteAddress, 1287);

             Socket socket = new Socket ();

             socket.connect(new InetSocketAddress(remoteAddress,1287), 1000);

             socket.setSoTimeout(110000);

             System.out.println(new Date());

             PrintWriter os = new PrintWriter(socket.getOutputStream());

             BufferedReader is = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));

             String msg = "hello";

             os.println(msg);

             os.flush();

             System.out.println("Client: " + msg);

 //            Thread.sleep(1000);

             System.out.println("Server: " + is.readLine());

             System.out.println(new Date());

             Thread.sleep(1000000);

             System.out.println("end!");

             os.close();

             is.close();

             socket.close();

         } catch (UnknownHostException e) {

             // TODO Auto-generated catch block

             System.out.println(new Date());

             e.printStackTrace();

         } catch (IOException e) {

             // TODO Auto-generated catch block

             System.out.println(new Date());

             e.printStackTrace();

         }

         catch (InterruptedException e) {

             // TODO Auto-generated catch block

             System.out.println(new Date());

             e.printStackTrace();

         }

     }

 }

TCPServer.java

 package socket;

 import java.io.*;

 import java.net.*;

 public class TCPServer {

     /**

      * @param args

      */

     public static void main(String[] args) {

         // TODO Auto-generated method stub

         try {

             ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(1287,2);

             Socket socket = serverSocket.accept();

             PrintWriter os = new PrintWriter(socket.getOutputStream());

             BufferedReader is = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));

             while (true){

                 System.out.println("Client: " + is.readLine());

                 String msg = "hi";

                 os.println(msg);

                 os.flush();

                 System.out.println("Server: " + msg);

             }

 //            os.close();

 //            is.close();

 //            socket.close();

 //            serverSocket.close();

         } catch (IOException e) {

             // TODO Auto-generated catch block

             e.printStackTrace();

         }

 //        catch (InterruptedException e) {

 //            // TODO Auto-generated catch block

 //            e.printStackTrace();

 //        }

     }

 }

UDPClient.java

 package socket;

 import java.io.IOException;

 import java.net.DatagramPacket;

 import java.net.DatagramSocket;

 import java.net.InetAddress;

 import java.net.SocketException;

 import java.net.UnknownHostException;

 public class UDPClient {

     public static void main(String[] args) {

         try {

             DatagramSocket ds = new DatagramSocket();

             String str = "hello";

             DatagramPacket dp = new DatagramPacket(str.getBytes(),str.length(),InetAddress.getByName("22.11.143.60"),1287);

             ds.send(dp);

             ds.close();

         } catch (SocketException e) {

             e.printStackTrace();

         } catch (UnknownHostException e) {

             e.printStackTrace();

         } catch (IOException e) {

             e.printStackTrace();

         }

     }

 }

UDPServer.java

 package socket;

 import java.io.IOException;

 import java.net.DatagramPacket;

 import java.net.DatagramSocket;

 import java.net.SocketException;

 public class UDPServer {

     public static void main(String[] args) {

         try {

             DatagramSocket ds = new DatagramSocket(1287);

             byte[] buf=new byte[100];

             DatagramPacket dp=new DatagramPacket(buf,100);

             ds.receive(dp);// block here

             System.out.println(new String(dp.getData()));

             ds.close();

         } catch (SocketException e) {

             e.printStackTrace();

         } catch (IOException e) {

             e.printStackTrace();

         }

     }

 }

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