层4 传输层

1.传输层协议和应用层协议之间的关系

说明：常用的应用层协议使用的端口有http=TCP+80、https=TCP+443、RDP=TCP+3389、ftp=TCP+21、共享文件夹=TCP+445、SMTP=TCP+25、PoP3=TCP+110、telnet=TCP+23、DNS=UDP+53。这里相关的服务与应用层协议之间的关系是一个侦听的关系。当数据被发送到接收端的时候，接收端相应启动的服务会进行侦听。服务使用TCP或UDP的端口侦听客户的请求，客户端使用IP地址定位服务器，使用目标端口定位服务，可以在服务器网卡上设置只开放必要的端口，实现服务器的网络安全。一些命令：

• 查看服务侦听的端口netstat -anb
• 产看建立的会话netstat -n
• 查看建立会话的进程netstat -nb
• 测试连接远程计算机某个端口是否打开telnet 192.168.80.100 3389

2 传输层功能

为相互通信的应用进程提供了逻辑通信

说明：传输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信（但网络层是为主机之间提供逻辑通信），还要对收到的报文进行差错检测，提供面向连接和无连接的服务。

3 传输层的端口

说明：

TCP的端口：使用一个16位端口号进行标志，具有本地意义，即端口号只是为了标志本计算机应用层中的各进程。在Internet中不同计算机的相同端口号是没有联系的。

3.传输层协议TCP

 3.1.使用：

socket通信：我们可以将socket理解为服务端和客户端之间的一条通道

客户端：
//必须先启动服务器后连接
public class MyClient {
    public static void main(String[] args) throws UnknownHostException, IOException {
        //1、创建客户端，必须指定服务器+端口，此时就在连接，如果不启动服务器则会报异常
        Socket socket = new Socket("localhost", 8888);
        //2.接收数据
        /*BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
        String message = br.readLine();//阻塞式方法，在读取数据时必须要有行结束符*/
        DataInputStream dis = new DataInputStream(socket.getInputStream());
        String message = dis.readUTF();
        System.out.println(message);
    }
}

服务端：
public class MyServer {
    
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1、创建服务端，指定端口,这里可以指定端口为8888，即使客户端也是用8888，因为不同协议端口可以重复
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
        //2、接收客户端的连接，阻塞式的
        Socket socket = serverSocket.accept();
        System.out.println("一个客户端建立连接");//当运行程序，然后在浏览器访问此端口，则会打印
        
        //3.发送数据和接收数据
        String message = "欢迎使用";
        /*
        //输出流
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));
        bw.write(message);
        bw.newLine();//向流中添加一个行结束符
        bw.flush();
        //不要关闭
        */
        DataOutputStream dos = new DataOutputStream(socket.getOutputStream());
        dos.writeUTF(message);
        dos.flush();    
    }
}

 3.2三次握手

Sequenece Number:用来标识从TCP发送端向TCP接收端的数据字节流。

Acknowledgment Number：32位确认序号包发送确认的一端所期望收到的下一个序号，因此，确认需要应该是上次已成功收到数据字节序号+1，不过只有当标志位中的ACK标志(下面介绍)为1时该确认序列号的字段才有效。主要用来解决不丢包的问题。

4.传输层协议UDP

UDP以数据为中心，不安全，非面向连接，数据可能丢失，但是效率较高。

4.1 类DatagramSocket和DatagramPacket

使用步骤：

• 1、客户端
  （1）创建客户端DatagramSocket类 + 指定端口
  （2）准备数据 必须使用字节数组
  （3）打包DatagramPacket+服务器的地址和端口
  （4）发送
  （5）释放资源

• 2、服务器端
  （1）创建服务端DatagramSocket类+ 指定端口
  （2）准备接收的容器（字节数组），封装DatagramPacket
  （3）使用包接收数据
  （4）分析数据
  （5）释放资源

• 3、注意
  发送的数据一定要转换成字节数组，同时udp不是面向连接的，就算服务端没有开启，客户端这边运行也不会报错。

客户端：
//注意：要先开启服务端，但是先开启客户端也不会报错，但是数据会丢失。因为不是面向连接的
public class MyClient {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1、创建客户端+端口
        DatagramSocket client = new DatagramSocket(6666);//注意和服务端的端口不要冲突
        //2、准备数据，数据必须是字节数组
        String message = "udp编程";
        
        //double 类型，需要将double类型转换为字节数组
        double num = 89.12;
        
        //byte[] data = message.getBytes();
        byte[] data = convert(num);
        
        //3、将数据打包, 需要发送地址和端口
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(data, data.length, new InetSocketAddress("localhost", 8888));
        //4、发送数据
        client.send(packet);
        //5、释放资源
        client.close();
    }
    //double-->字节数组
    public static byte[] convert(double num) throws IOException{
        byte[] data = null;
        ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
        DataOutputStream dos = new DataOutputStream(bos);
        dos.writeDouble(num);
        dos.flush();
        
        //获得数据
        data = bos.toByteArray();
        dos.close();
        
        return data;
    }
}

服务端：
public class MyServer {
    
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1、创建服务器+ 端口
        DatagramSocket server = new DatagramSocket(8888);//有可能端口被占用
        //2、准备接收容器
        byte[] container = new byte[1024];
        //3、封装成包，下面这个构造函数是用来接收的
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(container, container.length);
        //4、接收数据
        server.receive(packet);
        //5、分析数据
        //byte[] data = packet.getData();
        
        double data = convert(packet.getData());
        int len = packet.getLength();
        
        //System.out.println(new String(data, 0, len));
        System.out.println(data);
        
        //6、释放资源
        server.close();
    }
    
    //字节数组-->Data 输入流
    public static double convert(byte[] data) throws IOException{
        DataInputStream dis = new DataInputStream(new ByteArrayInputStream(data));
        double num = dis.readDouble();
        dis.close();
        return num;
    }
}

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