端口号---具有网络功能的应用软件的标识号。注意,端口号是不固定的,即可以由用户手工可以分配(当然,一般在软件编写时就已经定义)。当然,有很多应用软件有公认的默认的端口,比如FTP:20和21,HTTP:80,TELNET:23等等,这里就不一一列举了。一个软件可以拥有多个端口号,这证明这个软件拥有不止一个网络功能。
0-1023是公认端口号,即已经公认定义或为将要公认定义的软件保留的,而1024-65535是并没有公共定义的端口号,用户可以自己定义这些端口的作用。
那么端口号到底有什么作用呢?请大家继续往下看。
当一台电脑启动了一个可以让远程其他电脑访问的程序,那么它就要开启至少一个端口号来让外界访问。我们可以把没有开启端口号的电脑看作是一个密封的房间,密封的房间当然不可能接受外界的访问,所以当系统开启了一个可以让外界访问的程序后它自然需要在房间上开一个窗口来接受来自外界的访问,这个窗口就是端口。
那么为什么要给端口编号来区分它们呢,既然一个程序开了一个端口,那么不是外部信息都可以通过这个开启的端口来访问了吗?答案是不可以。为什么呢?因为数据是用端口号来通知传输层协议送给哪个软件来处理的,数据是没有智慧的,如果很多的程序共用一个端口来接受数据的话,那么当外界的一个数据包送来后传输层就不知道该送给哪一个软件来处理,这样势必将导致混乱。
上一次提到提到在一个经过OSI第四层传输层封装的数据段的第四层报头里包含两个端口号,既源端口号和目的端口号,目的端口号的作用上面已经介绍了,下面让我们了解一下原端口号吧。
源端口号一般是由系统自己动态生成的一个从1024-65535的号码,当一台计算机A通过网络访问计算机B时,如果它需要对方返回数据的话,它也会随机创建一个大于1023的端口,告诉B返回数据时把数据送到自己的哪个端口,然后软件开始侦听这个端口,等待数据返回。而B收到数据后会读取数据包的源端口号和目的端口号,然后记录下来,当软件创建了要返回的数据后就把原来数据包中的原端口号作为目的端口号,而把自己的端口号作为原端口号,也就是说把收到的数据包中的原和目的反过来,然后再送回A,A再重复这个过程如此反复直到数据传输完成。当数据全部传输完A就把源端口释放出来,所以同一个软件每次传输数据时不一定是同一个源端口号。
C/S结构
C/S 结构,即大家熟知的客户机和服务器结构。它是软件系统体系结构,通过它可以充分利用两端硬件环境的优势,将任务合理分配到Client端和Server端来实现,降低了系统的通讯开销。目前大多数应用软件系统都是Client/Server形式的两层结构,由于现在的软件应用系统正在向分布式的Web应用发展,Web和Client/Server 应用都可以进行同样的业务处理,应用不同的模块共享逻辑组件;因此,内部的和外部的用户都可以访问新的和现有的应用系统,通过现有应用系统中的逻辑可以扩展出新的应用系统。这也就是目前应用系统的发展方向。
简要介绍
(Client/Server或客户/服务器模式):Client和Server常常分别处在相距很远的两台计算机上,Client程序的任务是将用户的要求提交给Server程序,再将Server程序返回的结果以特定的形式显示给用户;Server程序的任务是接收客户程序提出的服务请求,进行相应的处理,再将结果返回给客户程序。
传统的C/S体系结构虽然采用的是开放模式,但这只是系统开发一级的开放性,在特定的应用中无论是Client端还是Server端都还需要特定的软件支持。由于没能提供用户真正期望的开放环境,C/S结构的软件需要针对不同的操作系统开发不同版本的软件, 加之产品的更新换代十分快,已经很难适应百台电脑以上局域网用户同时使用。而且代价高, 效率低。
工作模式
C/S 结构的基本原则是将计算机应用任务分解成多个子任务,由多台计算机分工完成,即采用“功能分布”原则。客户端完成数据处理,数据表示以及用户接口功能;服务器端完成DBMS(数据库管理系统)的核心功能。这种客户请求服务、服务器提供服务的处理方式是一种新型的计算机应用模式。
编辑本段优点
C/S结构的优点是能充分发挥客户端PC的处理能力,很多工作可以在客户端处理后再提交给服务器。对应的优点就是客户端响应速度快。具体表现在以下两点:
(1)应用服务器运行数据负荷较轻。最简单的C/S体系结构的数据库应用由两部分组成,即客户应用程序和数据库服务器程序。二者可分别称为前台程序与后台程序。运行数据库服务器程序的机器,也称为应用服务器。一旦服务器程序被启动,就随时等待响应客户程序发来的请求;客户应用程序运行在用户自己的电脑上,对应于数据库服务器,可称为客户电脑,当需要对数据库中的数据进行任何操作时,客户程序就自动地寻找服务器程序,并向其发出请求,服务器程序根据预定的规则作出应答,送回结果,应用服务器运行数据负荷较轻。
(2)数据的储存管理功能较为透明。在数据库应用中,数据的储存管理功能,是由服务器程序和客户应用程序分别独立进行的,并且通常把那些不同的(不管是已知还是未知的)前台应用所不能违反的规则,在服务器程序中集中实现,例如访问者的权限,编号可以重复、必须有客户才能建立定单这样的规则。所有这些,对于工作在前台程序上的最终用户,是“透明”的,他们无须过问(通常也无法干涉)背后的过程,就可以完成自己的一切工作。在客户服务器架构的应用中,前台程序不是非常“瘦小”,麻烦的事情都交给了服务器和网络。在C/S体系下,数据库不能真正成为公共、专业化的仓库,它受到独立的专门管理。
与B/S区别
首先必须强调的是C/S和B/S并没有本质的区别:B/S是基于特定通信协议(HTTP)的C/S架构,也就是说B/S包含在C/S中,是特殊的C/S架构。
之所以在C/S架构上提出B/S架构,是为了满足瘦客户端、一体化客户端的需要,最终目的节约客户端更新、维护等的成本,及广域资源的共享。
(1)B/S属于C/S,浏览器只是特殊的客户端;
(2)C/S可以使用任何通信协议,而B/S这个特殊的C/S架构规定必须实现HTTP协议;
(3)浏览器是一个通用客户端,本质上开发浏览器,还是实现一个C/S系统。
TCP/UDP协议
协议简介
TCP (Transmission Control Protocol)和UDP(User Datagram Protocol)协议属于传输层协议。其中TCP提供IP环境下的数据可靠传输,它提供的服务包括数据流传送、可靠性、有效流控、全双工操作和多路复用。通过面向连接、端到端和可靠的数据包发送。通俗说,它是事先为所发送的数据开辟出连接好的通道,然后再进行数据发送;而UDP则不为IP提供可靠性、流控或差错恢复功能。一般来说,TCP对应的是可靠性要求高的应用,而UDP对应的则是可靠性要求低、传输经济的应用。TCP支持的应用协议主要有:Telnet、FTP、SMTP等;UDP支持的应用层协议主要有:NFS(网络文件系统)、SNMP(简单网络管理协议)、DNS(主域名称系统)、TFTP(通用文件传输协议)等。
数据包
对于网络管理的网络安全具有至关
重要的意义。比如,防火墙的作用本质就是检测网络中的数据包,判断其是否违反了预先设置的规则,如果违反就加以阻止。下图就是某杀毒软件个人版防火墙软件设置规则的界面。细心的读者会发现,图中的“协议”栏中有“TCP”、“UDP”等名词。连接
面向连接的TCP
“面向连接”就是在正式通信前必须要与对方建立起连接。比如你给别人打电话,必须等线路接通了、对方拿起话筒才能相互通话。
TCP(Transmission Control Protocol,传输控制协议)是基于连接的协议,也就是说,在正式收发数据前,必须和对方建立可靠的连接。一个TCP连接必须要经过三次“对话”才能建立起来,其中的过程非常复杂,我们这里只做简单、形象的介绍,你只要做到能够理解这个过程即可。我们来看看这三次对话的简单过程:主机A向主机B发出连接请求数据包:“我想给你发数据,可以吗?”,这是第一次对话;主机B向主机
A发送同意连接和要求同步(同步就是两台主机一个在发送,一个在接收,协调工作)的数据包:“可以,你什么时候发?”,这是第二次对话;主机A再发出一个数据包确认主机B的要求同步:“我现在就发,你接着吧!”,这是第三次对话。三次“对话”的目的是使数据包的发送和接收同步,经过三次“对话”之后,主机A才向主机B正式发送数据。TCP协议能为应用程序提供可靠的通信连接,使一台计算机发出的字节流无差错地发往网络上的其他计算机,对可靠性要求高的数据通信系统往往使用TCP协议传输数据。
我们来做一个实验,用计算机A(安装Windows 2000 Server操作系统)从“网上
邻居”上的一台计算机B拷贝大小为8,644,608字节的文件,通过状态栏右下角网卡的发送和接收指标就会发现:虽然是数据流是由计算机B流向计算机A,但是计算机A仍发送了3,456个数据包,如图2所示。这些数据包是怎样产生
的呢?因为文件传输时使用了TCP/IP协议,更确切地说是使用了面向连接的TCP协议,计算机A接收数据包的时候,要向计算机B回发数据包,所以也产生了一些通信量。如果事先用网络监视器监视网络流量,就会发现由此产生的数据流量是9,478,819字节,比文件大小多出10.96%(如图3所示),原因不仅在于数据包和帧本身占用了一些空间,而且也在于TCP协议面向连接的特性导致了一些额外的通信量的产生。
面向非连接的UDP协议
“面向非连接”就是在正式通信前不必与对方先建立连接,不管对方状态就直接发送。与风行的手机短信非常相似:你在发短信的时候,只需要输入对方手机号就OK了。
UDP(User Data Protocol,用户数据报协议)是与TCP相对应的协议。它是面向非连接的协议,它不与对方建立连接,而是直接就把数据包发送过去!
UDP适用于一次只传送少量数据、对可靠性要求不高的应用环境。比如,我们经常使用“ping”命令来测试两台主机之间TCP/IP通信是否正常,其实“ping”命令的原理就是向对方主机发送UDP数据包,然后对方主机确认收到数据包,如果数据包是否到达的消息及时反馈回来,那么网络就是通的。例如,在默认状态下,一次“ping”操作发送4个数据包(如图所示)。大家可以看到,发送的数据包数量是4包,收到的也是4包(因为对方主机收到后会发回一个确认收到的数据包)。这充分说明了UDP协议是面向非连接的协议,没有建立连接的过程。正因为UDP协议没有连接的过程,所以它的通信效率高;但也正因为如此,它的可靠性不如TCP协议高。QQ就使用UDP发消息,因此有时会出现收不到消息的情况。编辑本段协议差别
tcp协议和udp协议的差别
TCP协议和UDP协议各有所长、各有所短,适用于不同要求的通信环境。TCP协议和UDP协议之间的差别如附表所示。
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