网络管理之TCP/UDP篇

 

我们学习过什么是“数据包”。理解数据包，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。图1就是瑞星个人版防火墙软件设置规则的界面。细心的读者会发现，图1中的“协议”栏中有“TCP”、“UDP”等名词，它们是什么意思呢？现在我们

 

就来讲讲什么是TCP和UDP。

 

 

==========================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。这与现在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。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，所以它的通信效果高；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

 

。

 

 

　　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。 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

列出当前socket详细信息:

[root@www ~]# ss -s

Total: 1372 (kernel 1503)

TCP:   1896 (estab 1192, closed 379, orphaned 319, synrecv 0, timewait 379/0), ports 215

Transport Total     IP        IPv6

*      1503      -         -        

RAW      0         0          0        

UDP      0         0          0        

TCP      1517      1517       0        

INET      1517      1517      0        

FRAG      0         0         0        

显示所有打开的网络端口

[root@www ~]# ss -l

Recv-Q Send-Q                                             Local Address:Port                                              Peer Address:Port   

0      0                                                   127.0.0.1:9000                                                         *:*       

0      0                                                           *:mysql                                                        *:*       

0      0                                                           *:http                                                         *:*       

0      0                                                           *:ssh                                                          *:* 

显示每个进程具体打开的socket

# ss -pl

显示所有的TCP Socket

#ss -t -a 

显示所有的UDP Socekt

# ss -u -a

显示所有已建立的SMTP连接

# ss -o state established '( dport = :smtp or sport = :smtp )'

显示所有已建立的HTTP连接

# ss -o state established '( dport = :http or sport = :http )'

找出所有连接X服务器的进程

# ss -x src /tmp/.X11-unix/*