关于TCP/IP协议栈

1. TCP/IP协议栈

与OSI参考模型不同，TCP/IP协议栈共有4层，其中网络接口层对应OSI中的物理层和数据链路层，应用层对应OSI中的应用层、表示层和会话层。

在网络接口层的主要协议有：ARP、RARP等。ARP协议主要功能是根据IP地址获取物理地址，RARP协议则反之。

网络层的主要协议有：IP、路由协议（RIP、OSPF、BGP等）。IP协议为网络上的每台主机编号，在此基础上才有路由协议，因此路由协议是基于IP协议的。

传输层的主要协议有：TCP、UDP。传输层有端口号的概念，端口号是指TCP或UDP协议能根据端口号找到接受数据包的进程。（也就是说一个TCPServer和一个UDPServer可以绑定同一个端口，详细解释参看第2节）

应用层协议主要有：HTTP、FTP、SMTP等。

 

 

2. “协议号+端口号”唯一确定了接收数据包的进程

协议号：协议号是存在于IP数据报的首部的20字节的固定部分，占有8bit。该字段是指出此数据报所携带的是数据是使用何种协议，以便目的主机的IP层知道将数据部分上交给哪个传输层协议（TCP/UDP等）。

端口号：端口号存在于TCP/UDP报文的首部。

目的主机收到数据报后，IP协议会将解析到协议号，并据此将数据上送给相应的传输层协议；传输层协议收到数据并解析，获得端口号，并据此将数据上送给相应的接受数据报的进程。

从上述过程可知，端口号是按照传输层协议号划分了“命名空间”的，因此，同一主机可以同时运行绑定同一端口号的TCP Socket（java中对应ServerSocket、Socket）和UDP Socket（java中对应DatagramSocket）而不发生冲突。

3. 附件

测试使用的代码：

TCPClient.java

package socket;

import java.io.*;
import java.net.*;
import java.util.Date;

public class TCPClient {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        try {
            System.out.println(new Date());
            InetAddress remoteAddress = InetAddress.getByName("22.11.143.60");
//            InetAddress localAddress = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
//            Socket socket = new Socket(remoteAddress, 1287, localAddress, 1288);
//            Socket socket = new Socket(remoteAddress, 1287);
            Socket socket = new Socket ();
            socket.connect(new InetSocketAddress(remoteAddress,1287), 1000);
            socket.setSoTimeout(110000);
            System.out.println(new Date());
            PrintWriter os = new PrintWriter(socket.getOutputStream());
            BufferedReader is = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
            String msg = "hello";
            os.println(msg);
            os.flush();
            System.out.println("Client: " + msg);
//            Thread.sleep(1000);
            System.out.println("Server: " + is.readLine());
            System.out.println(new Date());
            Thread.sleep(1000000);
            System.out.println("end!");
            os.close();
            is.close();
            socket.close();
        } catch (UnknownHostException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            System.out.println(new Date());
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            System.out.println(new Date());
            e.printStackTrace();
        }
        catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            System.out.println(new Date());
            e.printStackTrace();
        }
        
    }

}

TCPServer.java

package socket;

import java.io.*;
import java.net.*;

public class TCPServer {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        try {
            ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(1287,2);
            Socket socket = serverSocket.accept();
            
            PrintWriter os = new PrintWriter(socket.getOutputStream());
            BufferedReader is = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
            while (true){
                System.out.println("Client: " + is.readLine());
                String msg = "hi";
                os.println(msg);
                os.flush();
                System.out.println("Server: " + msg);
            }
//            os.close();
//            is.close();
//            socket.close();
//            serverSocket.close();
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
//        catch (InterruptedException e) {
//            // TODO Auto-generated catch block
//            e.printStackTrace();
//        }

    }

}    

UDPClient.java

package socket;

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
import java.net.SocketException;
import java.net.UnknownHostException;

public class UDPClient {

    public static void main(String[] args) {
        try {
            DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
            String str = "hello";
            DatagramPacket dp = new DatagramPacket(str.getBytes(),str.length(),InetAddress.getByName("22.11.143.60"),1287);
            ds.send(dp);
            
            ds.close();
            
        } catch (SocketException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (UnknownHostException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }

}

UDPServer.java

package socket;

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.SocketException;

public class UDPServer {

    public static void main(String[] args) {
        
        try {
            DatagramSocket ds = new DatagramSocket(1287);
            byte[] buf=new byte[100];
            DatagramPacket dp=new DatagramPacket(buf,100);
            ds.receive(dp);// block here
            System.out.println(new String(dp.getData()));
            
            ds.close();
            
        } catch (SocketException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        
        
    }

}