H3C TCP和UDP基本原理

UDP协议详解UDP（User Datagram Protocol）是一种无连接的传输层协议，它提供了一种简单的、不可靠的数据传输服务。

与TCP协议相比，UDP协议不提供数据完整性、可靠性和流量控制等特性，但由于其简单性和低开销，UDP协议在一些特定的应用场景中被广泛使用。

本文将详细解释UDP协议的工作原理、特点和使用场景。

一、UDP协议的工作原理UDP协议使用简单的数据报文形式进行通信。

数据报文是由一个UDP首部和应用层数据组成的，UDP首部包含了源端口号、目的端口号、长度和校验和等字段。

UDP协议不需要建立连接，数据报文可以直接发送给目的主机。

UDP协议的工作流程如下：1. 发送端将应用层数据传递给UDP协议。

2. UDP协议在数据报文中添加首部信息。

3. UDP协议将数据报文发送给目的主机。

4. 接收端的UDP协议从数据报文中提取应用层数据并传递给应用程序。

二、UDP协议的特点1. 无连接：UDP协议不需要建立连接，发送端和接收端之间的通信是无状态的。

2. 不可靠：UDP协议不提供数据的可靠传输，数据报文可能会丢失、重复或乱序。

3. 简单高效：UDP协议的首部开销小，处理速度快。

4. 支持一对一、一对多和多对多的通信模式。

5. 不提供拥塞控制和流量控制等功能。

三、UDP协议的使用场景1. 实时应用：UDP协议适用于实时应用，如音频、视频和实时游戏。

由于UDP协议的低延迟和简单性，可以实现实时数据的快速传输。

2. DNS服务：域名系统（DNS）使用UDP协议进行域名解析。

由于DNS查询通常是短小的请求和响应，使用UDP协议可以减少开销。

3. 广播和多播：UDP协议支持广播和多播，可以将数据报文发送给多个主机，适用于组播视频、在线会议等应用。

4. SNMP协议：简单网络管理协议（SNMP）使用UDP协议进行网络设备的管理和监控。

5. TFTP协议：简单文件传输协议（TFTP）使用UDP协议进行文件的传输。

《H3C路由交换技术》教学进程表总计学习课时为180 课时，其中理论课时为90 课时，实验课时为90 课时，适用专业: TC精英教育网络工程专业使用，各章节课时分配如下：章节号章节名称理论课时分配实验课时分配说明第1章计算机网络基础 5 5第2章局域网技术基础12 12第3章广域网技术基础7 7第4章网络层协议原理12 12第5章传输层协议原理 5 5第6章应用层协议原理 5 5第7章以太网交换技术12 12第8章IP路由技术12 12第9章网络安全技术基础8 8第10章网络优化和管理基础12 12课时小计90 90课时总计180《H3C路由交换技术》课程教学大纲课程代码：非标教材(自选)课程性质：选修课先修课程：网络基础适用专业：TC教育各专业使用教材：《路由交换技术第1卷（上册、下册）（H3C网络学院系列教程）》清华大学出版社执笔人:王海军审稿人:叶伟一、课程的性质与任务H3C网络学院路由交换技术第1卷对建设中小型企业网络所需的网络技术进行详细介绍，包括网络模型、TCP/IP、局域网和广域网接人技术、以太网交换、IP路由、网络安全基础、网络优化和管理基础等。

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H3C⽹络技术课程学习笔记讲解H3CNE⽹络技术课程学习笔记第1章计算机⽹络概述⼀、计算机⽹络的演化计算机⽹络⾄今共经历4个时期：第⼀代：以单个计算机为中⼼的远程联机系统（FED前端机）第⼆代：以多个主机通过通信线路互联（IMP接⼝报⽂处理机）第三代：在OSI标准的基础上，具有统⼀⽹络体系结构（OSI）第四代：将多个具有独⽴⼯作能⼒的计算机系统通过通信设备、线路、路由功能完善的⽹络软件实现⽹络资源共享和数据通信的系统（Internet）下⼀代：因特⽹、移动⽹、固话⽹的融合（IPv6）⼆、计算机⽹络的类型按地理覆盖范围：lan、man、wan、Intenet按⽹络拓扑结构：星状、环状、总线、混合状、⽹状按管理模式：对等、C/S三、衡量计算机⽹络的性能指标1、带宽：数字信道上能够传送的最⾼数据传输速率2、时延：传播时延+发送时延+处理时延3、传播时延带宽积：传播时延*带宽四、⽹络标准化组织1、美国国际标准化组织（ANSI）2、电⽓电⼦⼯程师协会（IEEE）3、国际通信联盟（ITU）4、国际标准化组织（ISO）5、电⼦⼯业联合会（EIA）6、通信⼯业联合会（TIA）7、Internet⼯程任务组（IETF）第2章OSI参考模型与TCP IP模型分层的有点：1、促进标准化⼯作，允许供应商开发2、各层间独⽴，把⽹络操作划分成复杂性低的单元3、灵活好⽤，某⼀层变化不会影响到其他层，设计者可专⼼开发模块功能4、各层间通过⼀个接⼝在上下层间通信⼀、了解OSI参考模型和TCP/IP模型的产⽣背景1、OSI（开放式系统互连参考模型）是ISO（国际标准化组织）于1978年所定义的开放式系统模型，它描述了⽹络层次结构，保证了各种类型⽹络技术的兼容性、互操作性。

各⽹络设备⼚商按照此模型的标准来开发⽹络产品，实现彼此的兼容。

2、TCP/IP协议起源于20世纪60年代，由IEEE提出，是⽬前应⽤最⼴、功能最强⼤的⼀个协议，已成为计算机相互通信的标准。

udp协议工作原理UDP（User Datagram Protocol）是一种无连接的、不可靠的传输协议。

相比于TCP（Transmission Control Protocol），UDP更加简单，没有连接建立和维护的开销，同时也没有拥塞控制和流量控制等功能。

UDP主要用于实时性要求较高、对可靠性要求较低的应用场景，例如音视频传输、DNS域名解析等。

UDP的工作原理如下：1.数据报格式：UDP采用数据报的形式进行数据传输。

UDP数据报由两个重要字段组成：源端口号和目的端口号。

端口号指明数据是从哪个应用程序发送到哪个应用程序。

2.无连接性：UDP是无连接的，即在数据传输之前不需要建立连接。

发送方可以直接将数据报发送给接收方，而不需要两者之间的握手和协商。

3.不可靠性：UDP是一种不可靠的传输协议，它不保证数据传输的可靠性和顺序性。

它不提供任何确认机制，如果数据报在传输过程中丢失或者出错，UDP不会进行重传。

4.尽力交付：UDP采用尽力交付的方式，即发送方只负责尽力地将数据传输给接收方，而不保证接收方是否正确接收。

发送方不会等待确认，会连续发送数据报，从而提高传输效率。

5.高效性：UDP的头部开销相对较小，只有8个字节，相比TCP的20字节要少很多。

这使得UDP在传输过程中的开销较小，传输更加高效。

6.广播和多播支持：UDP支持广播和多播功能。

通过广播，一个UDP数据报可以同时发送给所有网络中的设备。

通过多播，一个UDP数据报可以同时发送给多个目的地址，节省网络带宽资源。

7.适用场景：由于UDP的特性，它主要适用于实时性要求较高的场景，如音视频传输、实时游戏等。

在这些场景下，对于传输的实时性要求更高，而对于可靠性要求较低，一些丢失的数据可以通过后续的数据重传或者应用层的冗余处理来实现。

总结起来，UDP的工作原理是基于无连接、不可靠的传输方式，适用于实时性要求较高、对可靠性要求较低的应用场景。

UDP的简单性和高效性使其在一些特定场景下得到广泛应用。

UDP的原理和应用场景是什么1. UDP的原理UDP（User Datagram Protocol）是一种无连接、不可靠的传输协议，它是在IP 协议的基础上进行的一种简化。

UDP尽可能地提供了基于IP协议的简单数据包交换服务。

与之相对的是TCP协议，TCP是一种有连接、可靠的传输协议。

UDP的原理可以总结如下： - 不建立连接：UDP是一种无连接协议，发送端直接将数据报文发送给目标主机，不需与目标主机建立连接。

这意味着UDP的开销较小，通信过程更加简单高效。

- 不保证可靠性：由于UDP不进行数据验证和重传等机制，因此对数据的完整性和准确性没有严格要求。

UDP在传输数据时，可能丢包、乱序或重复，由应用层来解决这些问题。

- 支持广播和多播：UDP协议可以将数据报文发送到多个主机，实现广播和多播功能，适用于某些特定的应用场景。

- 简单的数据报式服务：UDP的消息单位是数据报，每个数据报都是一个独立的数据单元，包含了完整的消息内容和目标主机的IP地址和端口号。

因此，UDP适用于那些对实时性要求较高，可以容忍一定数据丢失的应用。

2. UDP的应用场景UDP具有一些特点，使其在某些应用场景下更加适用。

2.1 实时性要求较高的应用由于UDP的不可靠性和无连接性，UDP对数据的处理速度更快，时延更低。

因此，UDP适用于对实时性要求较高的应用场景，如音视频传输、视频会议等。

在这些应用中，数据的及时性比数据的完整性更为重要，而UDP正好能够满足这一需求。

2.2 互动性强的应用UDP协议也适用于一些需要互动性强的应用，如在线游戏。

在线游戏需要传输玩家的操作指令，并要求及时更新其他玩家的动态状态。

UDP的低延迟和快速传输特性使得在线游戏玩家之间的交互更加流畅。

当然，在这种情况下可能会出现一些丢包的情况，但并不会对游戏体验产生致命的影响。

2.3 对数据可靠性要求较低的应用与TCP相比，UDP不像TCP协议那样对数据传输进行严格的检验和重传，因此仅适用于对数据可靠性要求不太高的应用场景。

TCPUDP有什么区别前⾔计算机分层中的传输层，主要是负责计算机之间的数据传输，TCP 和 UDP 都属于传输层协议。

在实际开发过程中，需要根据实际需求的来选择适当的传输协议。

在这⾥我们简单总结下 TCP、UDP 的特点和区别以及实际开发中如何选择。

TCP 和 UDP 的定义TCP 是⾯向有连接，可靠的流协议。

保证两端通讯主机之间的通信可达，可以处理丢包、乱序等异常，可以有效利⽤带宽、缓解⽹络拥堵。

UDP 是⾯向⽆连接，不可靠的数据报协议。

不会处理丢包、乱序等异常，⼀般交给上层的应⽤层处理。

UDP 的特点及使⽤场景UDP 不提供复杂的控制机制，利⽤ IP 提供⾯向⽆连接的通信服务，随时都可以发送数据，处理简单且⾼效，经常⽤于以下场景：①包总量较⼩的通信（DNS、SNMP）②视频、⾳频等多媒体通信（即时通信）③⼴播通信TCP 的特点及使⽤场景相对于 UDP，TCP 实现了数据传输过程中的各种控制，可以进⾏丢包时的重发控制，还可以对次序乱掉的分包进⾏顺序控制。

在对可靠性要求较⾼的情况下，可以使⽤ TCP，即不考虑 UDP 的时候，都可以选择 TCP。

总结这⾥简单总结下：1.TCP 是⾯向连接的，UDP 是⾯向⽆连接的；故 TCP 需要建⽴连接和断开连接，UDP 不需要。

2.TCP 是流协议，UDP 是数据包协议；故 TCP 数据没有⼤⼩限制，UDP 数据报有⼤⼩限制（UDP 协议本⾝限制、数据链路层的 MTU、缓存区⼤⼩）。

3.TCP 是可靠协议，UDP 是不可靠协议；故 TCP 会处理数据丢包重发以及乱序等情况，UDP 则不会处理。

TCP 为什么要三次握⼿，四次挥⼿？前⾔TCP 属于传输层协议，是⾯向有连接，可靠的流协议。

⾯对有连接这个特性，TCP 就有建⽴连接和断开连接的过程。

我们分别了解建⽴连接和断开连接的流程以及当中的⼀些疑问。

TCP 建⽴连接和断开连接流程⾸先我们来看下这张经典的流程图：握⼿过程可以简化为下⾯的四次交互：1.Client 端⾸先发送⼀个 SYN 包，告诉 Server 端我的初始序列号是 X；Client 端进⼊了 SYN-SENT（同步已发送状态）状态。

udp原理UDP协议是一种传输层协议，它不保证数据包的可靠传输，也不具有流控制和拥塞控制的功能，但是它具有传输速度快、占用资源少的优点，因此被广泛地应用在实时传输、网络游戏等需要快速传输的场景中。

UDP协议的工作原理主要包括以下几个方面：1.无连接通信UDP协议采用无连接通信的方式，即在数据传输之前不需要先建立连接，也不需要维护连接状态信息，因此具有较快的传输速度。

同时，由于不需要保持连接状态，UDP协议的资源占用也比TCP协议小。

2.不可靠传输UDP协议采用不可靠传输的方式，即数据传输时不能保证所有数据包都一定能够被对方接收。

如果在传输过程中某个数据包丢失，UDP协议也不会进行重传，而是直接将数据包丢弃，这极大地影响了数据的可靠性。

3.面向数据包传输UDP协议是一种面向数据包传输的协议，每个数据包都是一个独立的单元，具有自己的源地址、目的地址和长度等信息，数据包之间不存在先后关系和依赖关系。

因此，在传输过程中数据包之间的丢失和乱序等问题通常需要应用程序进行处理。

4.支持广播和多播UDP协议支持广播和多播功能，可以在网络中同时向多个主机传输同样的数据包，这对于一些需要向多个主机发送相同信息的应用非常有用。

5.不具备流量控制和拥塞控制UDP协议不具备流量控制和拥塞控制的功能，不能控制数据传输的速度和网络负载，因此在网络负载高时容易引起拥塞和丢包等问题。

但是，相对于TCP协议的复杂性和资源消耗，UDP协议具有更小的开销。

总之，UDP协议主要是一种快速传输数据的协议，适用于需要实时传输和对数据可靠性要求不高的场合，例如音视频传输、网络游戏等。

但是在面对大量数据传输和对数据传输可靠性有严格要求的场合，TCP协议仍然是更加可靠和稳定的选择。

H3C 笔试面试题目：有关网络问题第一部分1、进程和线程的区别，使用多线程的感觉2、I/O 复用，多进程，多线程编写并发服务器1）多线程和多进程相比，I/O 多路复用的最大优势是系统开销小，系统不需要建立新的进程或者线程，也不必维护这些线程和进程。

2）多线程编程中当一个线程崩溃，则此线程所在的进程也会崩溃3）多线程和多进程相比，I/O 多路复用的最大优势是系统开销小，系统不需要建立新的进程或者线程，也不必维护这些线程和进程。

4）多进程擅长处理并发长连接，但却不适用于连接频繁产生关闭的情况。

3、谈谈对网络的看法4、路由器和交换机的作用区别之类的5、如果让你做一个项目，你碰到无法解决的困难做不出怎么办（这个问题谈的比较久）6、TCP 和UDP 的区别第二部分1.对网络了解吗？2.介绍一下TCP 的三次握手。

（画图说明）3.在网络发送数据时出现拥塞怎么办？4.TCP 和UDP 的主要区别是什么？5.socket 通信时怎么实现的？6.用过我们的网络产品吗？7.对交换机了解吗？研究过没有？8.在网络中需要传递大数据包，怎么传？9.你熟悉开发，那么对测试有没有排斥感？第三部分1 、TCP/UDP 在哪里会用到，有什么区别？2、2台电脑怎么连接才能通信？3、写TCP 服务端模式4 、TCP 连接的过程1）内部路由协议）内部路由协议 RIP OSPF RIP OSPF RIP OSPF 相关内容。

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2） Ip 报头里包含了什么字段（主要的）。

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一文解析IP、UDP和TCP的关系互联网，实际上是一套理念和协议组成的体系架构。

其中，协议是一套众所周知的规则和标准，如果各方都同意使用，那么它们之间的通信将变得毫无障碍。

一、IP：把数据包送达目的主机数据包要在互联网上进行传输，就要符合网际协议（IP）标准，互联网上不同的在线设备都有唯一的地址，地址只是一个数字，这和大部分家庭收件地址类似，你只需要知道一个家庭的具体地址，就可以往这个地址发送包裹，这样物流系统就能把物品送到目的地。

计算机的地址就称为 IP 地址，访问任何网站实际上只是你的计算机向另外一台计算机请求信息。

如果要想把一个数据包从主机A发送给主机B，那么在传输之前，数据包上会被附加上主机B的IP地址信息，这样在传输过程中才能正确寻址。

额外地，数据包上还会附加上主机A本身的IP地址，有了这些信息主机B才可以回复信息给主机A。

这些附加的信息会被装进一个叫IP头的数据结构里。

IP头是IP数据包开头的信息，包含IP版本、源IP 地址、目标IP地址、生存时间等信息。

二、UDP：把数据包送达应用程序IP是非常底层的协议，只负责把数据包传送到对方电脑，但是对方电脑并不知道把数据包交给哪个程序，是交给浏览器还是交给王者荣耀？因此，需要基于IP之上开发能和应用打交道的协议，最常见的是“用户数据包协议（User Datagram Protocol）”，简称UDP。

UDP中一个最重要的信息是端口号，端口号其实就是一个数字，每个想访问网络的程序都需要绑定一个端口号。

通过端口号UDP就能把指定的数据包发送给指定的程序了，所以IP通过IP地址信息把数据包发送给指定的电脑，而 UDP通过端口号把数据包分发给正确的程序。

和 IP头一样，端口号会被装进 UDP头里面，UDP 头再和原始数据包合并组成新的 UDP 数据包。

UDP 头中除了目的端口，还有源端口号等信息。

UDP不能保证数据可靠性，但是传输速度却非常快，所以UDP会应用在一些关注速度、但不那么严格要求数据完整性的领域，如在线视频、互动游戏等。

h3c交换机组播工作原理
H3C交换机的组播工作原理是基于组播协议和交换机的组播
功能来实现的。

组播是一种将数据包从一个源发送给多个目的地的通信方式。

在H3C交换机中，组播工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 组播源地址的学习：当组播数据流从某一个接口进入交换机时，交换机会学习源MAC地址和对应的接口，并将其记录在MAC地址表中。

2. 组播转发表的建立：根据IGMP (Internet Group Management Protocol)或MLD (Multicast Listener Discovery)协议，交换机会
建立组播转发表，记录组播组和对应的接口。

3. 组播数据的转发：当收到一个组播数据包时，交换机会根据组播转发表，将数据包复制并发送给转发表上对应的接口组员。

4. 组播组内成员管理：交换机会根据IGMP或MLD协议中的
成员报告信息，动态地维护组播组的成员列表，并更新组播转发表。

总结起来，H3C交换机的组播工作原理就是通过学习组播源
地址，建立组播转发表，进行数据的复制和转发，以及根据成员报告信息动态地管理组播组的成员列表。

这样就可以实现组播数据的有效传输和管理。