互联网四层模型
Internet Protocol
Internet Protocal简称IP，是互联网四层模型中Network Layer中一层的概念
IP的功能
- 输入：(目标 IP 地址, 数据载荷( payload ))
- 输出：IP数据报，包含了：
-
- source IP address（源 IP 地址）
- destination IP address（目标 IP 地址）
- TTL( Time to LIve )
- payload( 真正传输的数据 )
- protocol
-
Best-effort Delivery
Best-effort Delivery是IP的一个特点，它表示网络尽力而为的特性，但是不承诺结果
note 里列出了多种可能情况：
- Delivered once
送达一次 - Never delivered
根本没送到 - Delivered n > 1 times
送达了多次 - Delivered with altered or truncated payload
内容被改了，或者被截断了 - Delivered to wrong destination
送错地方了 - Delivered after another datagram that was sent later
后发的包先到了，顺序乱了
UDP( User Datagram Protocol )
UDP 接收的输入比 IP 多一个东西：
- 目标 IP 地址
- 目标端口号 dst port
- payload UDP 会把它封装成一个 User Datagram，里面包含
- source port
- destination port
- payload 然后这个 UDP 数据报会作为 IP 的 payload，再交给 IP 去发送。
IP和UDP的主要区别
The fundamental difference between UDP and IP is that UDP is port-to-port, while IP is host-to-host.
操作系统为每个用户程序分配不同的端口，避免相互干扰.
需要注意的是，IP和UDP都是unreliable
常见问题与解答
Q1: 数据在传输中被篡改怎么办？
- UDP 和 IP 都包含一个轻量级校验和（checksum），用于检测数据是否被篡改。
- 如果校验失败，数据报可能被丢弃。
Q2: Firefox 如何知道目标端口？
- 类似于知道目标 IP 地址，通常由应用程序（如浏览器）根据服务类型确定。
- 配置文件如
/etc/services中记录了常见服务的端口号。
Q3: Firefox 如何知道自己的源端口？
- 由操作系统内核自动分配，确保不与其它程序冲突。
Q4: 如何接收数据？
- 使用
UDPSocket::recv，可以获取源地址和数据载荷。
Q5: 是否必须使用 /etc/services 中指定的端口？
- 不一定，服务可以运行在任意端口上，只要客户端知道即可。
协议栈与模块化
- 协议栈由多个模块组成，每一层只与上下层交互，不需要知道整个世界的全部细节
- 每一层通过服务抽象（service abstraction）向上层提供服务
UDP和IP的分层关系
唯一需要注意的一点就是:
Routers only look at the IP layer, not the application payload.
如何在 UDP 上构建可靠性？
示例：可靠的数据检索服务
- 服务名：
host cs144.keithw.org - 实现方式：
- 客户端不断发送请求，直到收到响应
- 最终要么返回结果，要么超时
- 这种“可靠检索”适合只读操作，重复请求不会造成问题
可靠检索 vs 可靠动作
- 可靠检索：可以重复请求，适合查询类操作
- 可靠动作：如“发射鱼雷”，必须确保只执行一次
- 服务的设计取决于它提供的可靠性类型