端口号回顾
端口号的作用类似pid，用来标识进程的唯一性。只是为了与系统解耦，所以有了端口号。
通过ip来确定唯一主机，再通过端口号找到指定的进程。就可以让全网内唯一的两个进程通信了。
所以一个完整的报文至少要携带ip和端口号，ip是在网络层协议来维护的本章不做讲解，而端口号是在传输层协议中维护的，传输层协议常用的两种：UDP协议和TCP协议，本章将要讲解的是UDP协议，TCP协议在下一期进行讲解。
端口号：2字节（16个比特位）其中：
0 - 1023: 知名端口号, HTTP, FTP, SSH 等这些广为使用的应用层协议, 它们的端口号都是固定的。1024 - 65535: 操作系统动态分配的端口号. 客户端程序的端口号, 就是由操作系统从这个范围分配的认识知名端口号
有些服务器是非常常用的, 为了使用方便, 人们约定一些常用的服务器）, 都是用以下这些
固定的端口号:
ssh 服务器, 使用 22 端口ftp 服务器, 使用 21 端口telnet 服务器, 使用 23 端口http 服务器, 使用 80 端口https 服务器, 使用 443 端口执行下面的命令, 可以看到知名端口号：
代码语言：javascript复制 cat /etc/services思考：
一个进程是否可以 bind 多个端口号?一个端口号是否可以被多个进程 bind? 答1：一个进程是可以绑定多个端口号的，当一个进程提供多个不同服务时，就可以通过绑定多个端口来优化。只要一个端口能确定唯一进程就行。
答2：不能。要保证一个端口确定唯一进程。
UDP协议端格式16位源端口和16位目的端口用来确定两个唯一进程，这没啥说的。16位UDP长度：数据字段的大小不是固定的，所以该字段来表示整个数据报(UDP 首部+UDP 数据)的长度。16位UDP检验和：不保证可靠性，校验和是唯一确定数据是否有效的机制。因为在数据传输过程中物理干扰、路由错误等可能导致数据损坏。UDP协议特点无连接: 知道对端的 IP 和端口号就直接进行传输, 不需要建立连接。不可靠：报文发出去任务就完成了，报文是否丢失不关心。注意这不是缺点，是特点！面向数据报：发10次，收10次。而TCP协议是面向字节流的，类似自来水。缓冲区：UDP没有发送缓冲区，直接发（TCP有发送缓冲区是为了方便重传）。有接收缓冲区，出于效率考量，忙的时候，可以缓一缓。缓冲区满了就把报文丢弃。为全双工。内核源码UDP协议格式其实就是一个结构体，源码如下：
代码语言：javascript复制struct udphdr {
unsigned short src_port;
unsigned short dst_port;
unsigned short len;
unsigned short chksum;
}; 在把数据交付给传输层时，数据在应用层必做序列化和反序列化。当然可直接用结构体变量代替，但非常不推荐（结构体存在内存对齐有内存浪费，与其他语言不兼容，需要考虑字节序问题等等）。
注：即使通信双方操作系统完全不同，但网络内核部分一定相同（所以能够通信）。操作系统内核都是使用c语言实现。
在OS内部一定会同时存在大量的报文，而这些报文可分布在各个协议层，OS必须管理这些报文。如果管理？先描述，再组织。如何描述：内核源码中结构体 struct sk_buff，如下：
代码语言：javascript复制struct sk_buff
{
struct sk_buff * next; /* Next buffer in list */
struct sk_buff * prev; /* Previous buffer in list */
struct sk_buff_head * list; /* List we are on */
#if CONFIG_SKB_CHECK
int magic_debug_cookie;
#endif
struct sk_buff *link3; /* Link for IP protocol level buffer chains */
struct sock *sk; /* Socket we are owned by */
unsigned long when; /* used to compute rtt's */
struct timeval stamp; /* Time we arrived */
struct device *dev; /* Device we arrived on/are leaving by */
union
{
struct tcphdr *th;
struct ethhdr *eth;
struct iphdr *iph;
struct udphdr *uh;
unsigned char *raw;
/* for passing file handles in a unix domain socket */
void *filp;
} h;
union
{
/* As yet incomplete physical layer views */
unsigned char *raw;
struct ethhdr *ethernet;
} mac;
struct iphdr *ip_hdr; /* For IPPROTO_RAW */
unsigned long len; /* Length of actual data */
unsigned long csum; /* Checksum */
__u32 saddr; /* IP source address */
__u32 daddr; /* IP target address */
__u32 raddr; /* IP next hop address */
__u32 seq; /* TCP sequence number */
__u32 end_seq; /* seq [+ fin] [+ syn] + datalen */
__u32 ack_seq; /* TCP ack sequence number */
unsigned char proto_priv[16]; /* Protocol private data */
volatile char acked, /* Are we acked ? */
used, /* Are we in use ? */
free, /* How to free this buffer */
arp; /* Has IP/ARP resolution finished */
unsigned char tries, /* Times tried */
lock, /* Are we locked ? */
localroute, /* Local routing asserted for this frame */
pkt_type, /* Packet class */
pkt_bridged, /* Tracker for bridging */
ip_summed; /* Driver fed us an IP checksum */
#define PACKET_HOST 0 /* To us */
#define PACKET_BROADCAST 1 /* To all */
#define PACKET_MULTICAST 2 /* To group */
#define PACKET_OTHERHOST 3 /* To someone else */
unsigned short users; /* User count - see datagram.c,tcp.c */
unsigned short protocol; /* Packet protocol from driver. */
unsigned short truesize; /* Buffer size */
atomic_t count; /* reference count */
struct sk_buff *data_skb; /* Link to the actual data skb */
unsigned char *head; /* Head of buffer */
unsigned char *data; /* Data head pointer */
unsigned char *tail; /* Tail pointer */
unsigned char *end; /* End pointer */
void (*destructor)(struct sk_buff *); /* Destruct function */
__u16 redirport; /* Redirect port */
};封包和解包的本质理解在以上源码中我们主要关注两个部分：
该字段说明报文用了链表结构来维护，对报文进行操作的本质就是链表的增删改查。
怎么体现不同协议层报文呢？如下字段：
变量
指向位置
功能
head
缓冲区的起始地址
指向整个数据包内存的头部（包括预留的“头空间”）。
data
当前协议层头部
随着协议栈处理，动态移动：
接收时：从MAC头 → IP头 → TCP（或UDP）头 → 应用数据。
发送时：反向移动。
tail
当前有效数据的末尾
标识实际数据的结束位置（如应用层数据的末尾）。
end
缓冲区的结束地址
指向整个数据包内存的尾部（包括预留的“尾空间”）。
[head，end]：缓冲区大小。
[data，tail]：报文。封装和解包本质：移动data指针在缓冲区的位置，加减对应层协议长度。
非常感谢您能耐心读完这篇文章。倘若您从中有所收获，还望多多支持呀！