计算机网络探索（六）多路复用/分用与UDP协议

从现在开始，我们开始传输层的学习，自顶向下第六版中改成了运输层，感觉怪怪的

书中打了邮政服务和代收发信件的兄弟姐妹之间的比方，非常贴切

这是传输层和网络层的作用区别，也就是说，传输层管的是主机内部的文件传输

多路复用与多路分解

多路复用：在源主机不同套接字收集数据块，每个都装上首部信息，生成报文段，然后将报文段传递到网络
多路分解：将传输层报文段中的数据交付到正确（通过首部信息）的套接字
先介绍几个名词

在面向连接的多路复用中

这是报文段的内部结构

在主机连接中如图，报文段用4个端口号简要代替

复用要求：

为什么有这个要求？是因为最终是要分解出来的，所以要保证能够正确分解，这个要求是匹配分解服务的规则的

分解服务：

1. 套接字分配端口号
2. 运输层检查报文段中的端口号，并定向到套接字
3. 报文段中的数据通过套接字传到所连接的进程

以上，也是UDP的传输过程，但是TCP要复杂得多

UDP协议

UDP协议其实很简单，没有什么好讲的，但是可以为理解TCP打下基础

这是使用UDP协议的报文段，首部只有4个字段，每个字段由两个字节组成，也就是他的头部只有8字节（TCP头部比他多很多）

可以看到有一个checksum，这叫校验和，这是什么呢？下面你就知道了

具体内容

看了上面这个图，你可能会奇怪

1.既然UDP不可靠，他为什么还要加上错误校验

这个错误校验比起TCP的要简单得多，多加这个在某种程度上可以减少错误率而不至于影响到UDP的速度，稍后会介绍

2.UDP也能增加可靠传输吗？

是的，事实上，TCP协议就是在UDP协议基础上构建的，只不过是封装好直接用
我们用UDP通过在应用层添加机制可以完成TCP的功能

校验和

目的：检测UDP段在传输中是否发生错误（如位翻转）

举例说明

一、发送方

1. 假设数据中有3个16比特的数
2. 求出前两个的和
3. 前两个的和加上第三个数，如果溢出就回卷，及和去掉最高位，然后+1
4. 现在已经加完了所有16比特的数，取反码就变成了校验和，然后发送

二、接收方

5. 将4个16比特的数（包含校验和）加起来，一定等于1111 1111 1111 1111（相当于两个反码相加），这也是取反码做校验和的原因
6. 如果不等，校验和错误，传输出现问题
   
   相信你能想到，这个还是太脆弱了，仅仅只能解决数据缺失问题，而比如其中16比特的数互相交换位置这类错误无法检测
   而且，他也只能知道发生了错误，而不知道哪里发生了错误

重点要学习的是TCP协议，以上仅仅只是学习TCP的前置知识