TCPIP协议第11章UDP：用户数据报ppt课件.ppt

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1、第11章UDP：用户数据报协议重点：UDP的工作原理、IP分片难点：IP分片、寻找MTU课时：3课型：理论课教学方法与手段：多媒体，演示。目录：11.1引言11.2UDP首部11.3UDP检验和11.4一个简单的例子11.5IP分片11.6ICMP不可达差错（需要分片）11.7用Traceroute确定路径MTU11.8采用UDP的路径MTU发现11.9UDP和ARP之间的交互作用11.10最大UDP数据报长度11.11ICMP源站抑制差错11.12UDP服务器的设计11.13小结11.1引言UDP是一个简单的面向数据报的运输层协议：进程的每个输出操作都正好产生一个UDP数

2、据报，并组装成一份待发送的IP数据报。UDP数据报封装成一份IP数据报的格式如图11-1所示。RFC768[Postel1980]是UDP的正式规范。UDP不提供可靠性：它把应用程序传给IP层的数据发送出去，但是并不保证它们能到达目的地。应用程序必须关心IP数据报的长度。如果它超过网络的MTU，那么就要对IP数据报进行分片。如果需要，源端到目的端之间的每个网络都要进行分片。UDP数据报封装成一份IP数据报的格式如图11-1所示。11.2UDP首部UDP首部的各字段如图11-2所示。冗余信息UDP长度=UDP首部+UDP数据(字节)。=IP数据报全长-IP首部的长度该字段的最

3、小值为8字节（发送一份0字节的UDP数据报是OK）。如图3-1所示）。演示打开wireshark软件,打开QQ聊天.pcap,过滤“ip.proto==17”分析任意UDP报文的长度的两种读取方式。端口号表示发送进程和接收进程。在图1-8中，我们画出了TCP和UDP用目的端口号用来分用来自IP层的数据的过程。由于IP层已经把IP数据报分配给TCP或UDP（根据IP首部中协议字段值），因此TCP端口号由TCP来查看，而UDP端口号由UDP来查看。TCP端口号与UDP端口号是相互独立的。11.3UDP检验和UDP检验和覆盖UDP首部和UDP数据。UDP和TCP在首部中都有覆盖它

4、们首部和数据的检验和。UDP的检验和是可选的，而TCP的检验和是必需的。UDP检验和计算方法：把UDP数据报（包括伪首部+首部+UDP数据）的若干个16bit字相加。若UDP数据报的长度为奇数字节，则在最后增加填充字节0。若为偶数字节，则不用加0。其次，UDP数据报包含一个12字节长的伪首部，它是为了计算检验和而设置的。如图11-3所示。尽管UDP检验和是可选的，但是它们应该总是在用。C0a80169C0a801650011000905de05d5000900000000二进制反码求和运算结果正是700A演示长度排序后任选一个短小报文进行校验和字段的验证计算。11.3.1t

5、cpdump输出略为了得到UDP首部中的检验和，作者在tcpdump程序中增加了一个选项，如果打印出的值为0，说明发送端没有计算检验和。测试网络上三个不同系统的输出如图11-4所示。自编的sock程序（附录C），发送一份包含9个字节数据的UDP数据报给标准回显服务器。以上例子中,三个系统中有两个打开了UDP检验和选项,因为其chksum不为0)送出的数据报与收到的数据报具有相同的检验和值（分别为6e3b和6e74）。现有系统均打开UDP检验和选项。起码用“udp.checksum==0”过滤毫无结果。“相同的检验和值”是在本书特定的自编回显命令下出现的情况。实际网络环境中并

6、不多见。该例子仅为了说明二进制反码求和运算的检验方法有其漏洞存在。UDP检验和是简单的16bit和。它检测不出交换两个16bit的差错。（因为是简单16位相加，所以，两个16bit交换后，值仍相等,所以无法查出来。）11.3.2一些统计结果对一个繁忙的NFS服务器上所发生的不同检验和差错进行的统计，时间持续了40天。统计数字结果如图11-5所示。最后一列是每一行的大概总数，因为以太网和IP层还使用其他的协议。(如以太网还要使用ARP协议;IP层除了UDP和TCP外,ICMP也用IP传送数据。)注意，TCP发生检验和差错的比例与UDP相比要高得多。这很可能是因为在该系统中的T

7、CP连接经常是“远程”连接（经过许多路由器和网桥等中间设备），而UDP一般为本地通信。从最后一行可以看出，不要完全相信数据链路（如以太网，令牌环等）的CRC检验。应该始终打开端到端的检验和功能。如果你的数据很有价值，也不要完全相信UDP或TCP的检验和，因为这些都只是简单的检验和，不能检测出所有可能发生的差错（如易位错误）。11.4一个简单的例子用自己编写的sock（附录C）程序生成一些可以通过tcpdump观察的UDP数据报：bsdi%sock-v-u-i-n4svr4discardconnectedon140.