應用的實作-資料

資料的產生

在計算機領域、資料是各種資訊的載體

資料傳輸

大部分應用程式所產生的資料需要在不同的設備之間傳遞，

OSI七層模型

應用層	對應用程式提供服務
表示層	進行資料格式的轉換，以確保一個系統生成的應用層能夠被另一個系統的應用層所識別和理解
會話層	在通信雙方之間的建立、管理和終止會話
傳輸層	建立、維護和取消一次端到端的資料傳輸程序，控制傳輸節奏的快慢，調整資料的排序等等，
網路層	定義邏輯地址：實作資料從源到目的的轉發，
資料鏈路層	將分組資料封裝成幀：在資料鏈路上實作資料的點到點、或點到多點方式的直接通信；差錯檢測
物理層	在媒介上傳輸位元流；提供機械的和電氣的規約

TCP/IP參考模型

標準TCP/IP協議是用于計算機通信的一組協議，通常被稱為TCP/IP協議堆疊，以它為基礎組建的互聯網是目前國際上規模最大的計算機網路，正因為互聯網的廣泛應用，使得TCP/IP成為了事實上的網路標準，
因為OSI協議堆疊比較復雜，且TCP和IP兩大協議在業界被廣泛使用，所以TCP/IP參考模型成為了互聯網的主流參考模型，

TCP/IP常見協議

應用層

應用層為應用軟體提供介面，使應用程式能夠使用的網路服務，應用層協議會指定使用相應的傳輸層協議，以及傳輸層所使用的埠號等，
應用層的PDU被稱為Data（資料），

HTTP 80 （TCP）

超文本傳輸協議，提供瀏覽網頁服務

Tenlnet 23 （TCP）

遠程登錄協議，提供遠程管理服務

FTP 20、21（TCP）

檔案傳輸協議，提供互聯網檔案資源共享服務

SMTP 25 （TCP）

簡單郵件傳輸協議，提供互聯網電子郵件服務

TFTP 69(UDP)

簡單檔案傳輸協議，提供簡單的檔案傳輸服務

常見應用層協議-FTP

FTP是一個用于從一臺主機傳送檔案到另一臺主機的協議，用于檔案的”下載“和”上傳“，它采用C/S結構，

常見的應用層協議-Telnet

Telnet是資料網路中提供遠程登錄服務的標準協議，Telnet為用戶提供了在本地計算機上完成遠程設備作業的能力，

常見的應用層協議-HTTP

HTTP是互聯網上應用最為廣泛的一種網路協議，設計HTTP最初的目的是為了提供一種發布和接收HTML頁面的方法，

傳輸層

傳輸層協議接收來著應用層協議的資料，封裝上相應的資料層頭部，幫助其建立”端到端“的鏈接，
傳輸層的PDU被稱為Segment（段），

TCP和UDP-報文格式

TCP和UDP-埠號

客戶端使用的源埠一般隨機分配，目標埠則由服務器應用指定；
源埠號一般為系統中未使用的，且大于1023；
目的埠號為服務端開啟的應用（服務）所偵聽的埠，如HTTP預設使用的80，

TCPUDP的區別及應用場景

區別

是否面向連接

TCP是面向連接的，即發送資料前需要與目標主機建立連接，
UDP面向無連接的，發送資料前不需要建立連接，

是否提供可靠交付

TCP在傳輸資料之前，需要三次握手來建立連接，并且通過資料校驗、擁塞控制、重傳控制、滑動視窗和確認應答等機制來實作可靠交付，資料傳輸程序中，資料無丟失，無重復，無亂序，
UDP不提供可靠交付，只有通過檢驗和去丟棄那些不完整的報文，盡最大努力來保證交付的可靠性，

作業效率

前面提到TCP傳輸資料的控制非常多，這也導致了TCP網路開銷大，作業效率相對低下，對系統的資源要求也比較高，
UDP傳輸控制簡單，因此作業效率相對高，對系統資源的要求偏低，

實時性

TCP傳輸資料的控制程式較多，大幅度降低了資料傳輸的實時性，
UDP協議簡單，資料實時性較高，

安全性

TCP傳輸機制多，容易被利用，例如DOS、DDOS攻擊，因此在安全性上，不如UDP，
UDP沒有TCP這么多機制，被利用的機會就會少很多，但UDP不是絕對安全，也會被攻擊，

應用場景

TCP

對資料傳輸的質量有較高要求，但對實時性要求不高，比如HTTP，HTTPS，FTP等傳輸檔案的協議以及POP，SMTP等郵件傳輸的協議，應選用TCP協議，

UDP

只對資料傳輸的實時性要求較高，但不對傳輸質量有要求，比如視頻傳輸、實時通信等，應選用UDP協議，

TCP的建立-三次握手

任何基于TCP的應用，在發送資料之前，都需要由TCP進行”三次握手“建立鏈接，

三次握手的報文互動

第一次握手： 客戶端向服務器發送連接請求包，標志位SYN（同步序號）置為1，序號為X=0

第二次握手： 服務器收到客戶端發過來報文，由SYN=1知道客戶端要求建立聯機，向客戶端發送一個SYN和ACK都置為1的TCP報文，設定初始序號Y=0，將確認序號(Acknowledgement Number)設定為客戶的序列號加1，即X+1 = 0+1=1

第三次握手： 客戶端收到服務器發來的包后檢查確認序號(Acknowledgement Number)是否正確，即第一次發送的序號加1（X+1=1），以及標志位ACK是否為1，若正確，客戶端再次發送確認包，ACK標志位為1，SYN標志位為0，確認序號(Acknowledgement Number)=Y+1=0+1=1，發送序號為X+1=1，服務器收到后確認序號值與ACK=1則連接建立成功，可以傳送資料了，