計算機網路頂層協議

A. IP指的是什麼

IP是Internet Protocol（網際互連協議）的縮寫，是TCP/IP體系中的網路層協議。

IP是整個TCP/IP協議族的核心，也是構成互聯網的基礎。

IP位於TCP/IP模型的網路層(相當於OSI模型的網路層)，對上可載送傳輸層各種協議的信息，例如TCP、UDP等；對下可將IP信息包放到鏈路層，通過乙太網、令牌環網路等各種技術來傳送。

(1)計算機網路頂層協議擴展閱讀

IP地址的結構：

1、網路地址

網路地址可用來識別設備所在的網路，網路地址位於IP地址的前段。

當組織或企業申請IP地址時，所獲得的並非IP地址，而是取得一個唯一的、能夠識別的網路地址。同一網路上的所有設備，都有相同的網路地址。IP路由的功能是根據IP地址中的網路地址，決定要將IP信息包送至所指明的那個網路。

2、主機地址

主機地址位於IP地址的後段，可用來識別網路上設備。同一網路上的設備都會有相同的網路地址，而各設備之間則是以主機地址來區別。

由於各個網路的規模大小不一，大型的網路應該使用較短的網路地址，以便能使用較多的主機地址；反之，較小的網路則應該使用較長的網路地址。為了符合不同網路規模的需求，IP在設計時便根據網路地址的長度，設計與劃分IP地址。

B. 1.在計算機網路中，UDP的中文全稱是 。

UDP協議是英文UserDatagramProtocol的縮寫，即用戶數據報協議，主要用來支持那些需要在計算機之間傳輸數據的網路應用。包括網路視頻會議系統在內的眾多的客戶/伺服器模式的網路應用都需要使用UDP協議。UDP協議從問世至今已經被使用了很多年，雖然其最初的光彩已經被一些類似協議所掩蓋，但是即使是在今天，UDP仍然不失為一項非常實用和可行的網路傳輸層協議。

與我們所熟知的TCP（傳輸控制協議）協議一樣，UDP協議直接位於IP（網際協議）協議的頂層。根據OSI（開放系統互連）參考模型，UDP和TCP都屬於傳輸層協議。

UDP協議的主要作用是將網路數據流量壓縮成數據報的形式。一個典型的數據報就是一個二進制數據的傳輸單位。每一個數據報的前8個位元組用來包含報頭信息，剩餘位元組則用來包含具體的傳輸數據。

UDP報頭

UDP報頭由4個域組成，其中每個域各佔用2個位元組，具體如下：

源埠號

目標埠號

數據報長度

校驗值

UDP協議使用埠號為不同的應用保留其各自的數據傳輸通道。UDP和TCP協議正是採用這一機制實現對同一時刻內多項應用同時發送和接收數據的支持。數據發送一方（可以是客戶端或伺服器端）將UDP數據報通過源埠發送出去，而數據接收一方則通過目標埠接收數據。有的網路應用只能使用預先為其預留或注冊的靜態埠；而另外一些網路應用則可以使用未被注冊的動態埠。因為UDP報頭使用兩個位元組存放埠號，所以埠號的有效范圍是從0到65535。一般來說，大於49151的埠號都代表動態埠。

數據報的長度是指包括報頭和數據部分在內的總的位元組數。因為報頭的長度是固定的，所以該域主要被用來計算可變長度的數據部分（又稱為數據負載）。數據報的最大長度根據操作環境的不同而各異。從理論上說，包含報頭在內的數據報的最大長度為65535位元組。不過，一些實際應用往往會限制數據報的大小，有時會降低到8192位元組。

UDP協議使用報頭中的校驗值來保證數據的安全。校驗值首先在數據發送方通過特殊的演算法計算得出，在傳遞到接收方之後，還需要再重新計算。如果某個數據報在傳輸過程中被第三方篡改或者由於線路噪音等原因受到損壞，發送和接收方的校驗計算值將不會相符，由此UDP協議可以檢測是否出錯。這與TCP協議是不同的，後者要求必須具有校驗值。

UDPvs.TCP

UDP和TCP協議的主要區別是兩者在如何實現信息的可靠傳遞方面不同。TCP協議中包含了專門的傳遞保證機制，當數據接收方收到發送方傳來的信息時，會自動向發送方發出確認消息；發送方只有在接收到該確認消息之後才繼續傳送其它信息，否則將一直等待直到收到確認信息為止。

與TCP不同，UDP協議並不提供數據傳送的保證機制。如果在從發送方到接收方的傳遞過程中出現數據報的丟失，協議本身並不能做出任何檢測或提示。因此，通常人們把UDP協議稱為不可靠的傳輸協議。

相對於TCP協議，UDP協議的另外一個不同之處在於如何接收突法性的多個數據報。不同於TCP，UDP並不能確保數據的發送和接收順序。例如，一個位於客戶端的應用程序向伺服器發出了以下4個數據報

D1

D22

D333

D4444

但是UDP有可能按照以下順序將所接收的數據提交到服務端的應用：

D333

D1

D4444

D22

事實上，UDP協議的這種亂序性基本上很少出現，通常只會在網路非常擁擠的情況下才有可能發生。

UDP協議的應用

也許有的讀者會問，既然UDP是一種不可靠的網路協議，那麼還有什麼使用價值或必要呢？其實不然，在有些情況下UDP協議可能會變得非常有用。因為UDP具有TCP所望塵莫及的速度優勢。雖然TCP協議中植入了各種安全保障功能，但是在實際執行的過程中會佔用大量的系統開銷，無疑使速度受到嚴重的影響。反觀UDP由於排除了信息可靠傳遞機制，將安全和排序等功能移交給上層應用來完成，極大降低了執行時間，使速度得到了保證。

關於UDP協議的最早規范是RFC768，1980年發布。盡管時間已經很長，但是UDP協議仍然繼續在主流應用中發揮著作用。包括視頻電話會議系統在內的許多應用都證明了UDP協議的存在價值。因為相對於可靠性來說，這些應用更加註重實際性能，所以為了獲得更好的使用效果（例如，更高的畫面幀刷新速率）往往可以犧牲一定的可靠性（例如，會面質量）。這就是UDP和TCP兩種協議的權衡之處。根據不同的環境和特點，兩種傳輸協議都將在今後的網路世界中發揮更加重要的作用