数据报代表网络通信协议的基本构建块之一。它们提供了用于传输数据包的结构化格式，促进跨各种网络技术的高效、灵活的数据交换。
数据报的起源和首次提及
数据报的概念可以追溯到计算机网络的早期。 “数据报”一词于 1970 年由法国计算机科学家 Louis Pouzin 首次创造。 Pouzin 在 CYCLADES 网络的设计中引入了数据报，这是一个影响了互联网发展的法国开创性项目。
CYCLADES 网络意义重大，因为它是最早实施端到端原则和无连接网络层的网络之一。该网络允许单独发送数据包或数据报，每个数据包或数据报都找到自己从源到目的地的路径。
数据报：仔细观察
在计算机网络领域，数据报是一个独立的数据包，它携带足够的信息从源路由到目的地，而不依赖于源计算机和目的地计算机之间的早期交换。换句话说，数据报是独立的数据包，每个数据包单独传输。
数据报是互联网协议 (IP) 的主要组成部分，该协议用于通过数据包交换网络传输数据。每个 IP 数据报不仅包括有效负载（实际数据），还包括源 IP 地址和目标 IP 地址等标头信息。
值得注意的是，数据报用于无连接的通信模式，称为数据报服务模型。在此模型中，每条消息都独立于其他消息进行处理。与面向连接的服务模型不同，在传输之前不需要建立专用路径，在数据传输开始之前就在源和目的地之间建立专用路径。
了解数据报的结构和功能
IP 数据报由两个主要部分组成：
- 数据报头：包括各种控制信息，例如源和目标IP地址、使用的协议（TCP、UDP等）、数据报的总长度以及用于控制分段和重组的其他标志。
- 有效负载：这是数据报携带的实际数据。它通常是传输层数据的封装段。
当数据报通过网络传输时，它被目的地的网络接口层接收。此处，检查 IP 标头以确定下一步将数据报转发到何处。一旦数据报到达最终目的地，有效负载就会被提取并转发到 OSI 模型的上层以进行进一步处理。
数据报的主要特点
数据报方法具有几个定义特征：
- 独立： 每个数据报都独立于其他数据报。这意味着它们可以按任何顺序发送和接收。
- 独立的： 数据报携带从起点到目的地路由的所有必要信息。
- 没有预先建立的路径： 在数据报网络中，传输数据之前不需要建立路径。
- 灵活的： 由于每个数据报都可以选择自己的路由，因此该模型可以更加稳健并且能够适应网络故障或拥塞。
- 不保证交货： 数据报网络不提供有保证的传送或传送失败的通知。
数据报的类型
数据报可以根据它们所关联的协议进行广泛的分类。最常见的两个是：
- IP数据报： 这些数据报用于互联网协议，形成了通过互联网传输数据的主要数据包格式。 TCP（传输控制协议）和 UDP（用户数据报协议）都使用它们来进行数据传输。
- UDP数据报： 这些数据报是用户数据报协议的一部分。 UDP 为通过 IP 网络交换数据提供了一种简单而快速的方法。它缺乏 TCP 的复杂性和开销，但也不保证交付、顺序或错误检查。
数据报的使用、挑战和解决方案
数据报在计算机网络中的众多应用程序中使用。它们在速度至关重要且可以容忍偶尔丢失数据的场景中特别有用，例如直播、视频会议和在线游戏。
然而，使用数据报也带来了一定的挑战。由于它们不保证传送或维护数据包的顺序，因此某些数据报可能会丢失或乱序到达。这通常在应用层进行管理，其中 TCP 等协议可确保有序、可靠的交付。
例如，如果您使用 UDP 发送数据报，则可以在应用程序中构建额外的逻辑来确认数据报的接收或在到达时重新排序。
数据报与类似的网络术语
- 数据报与数据包： 数据报是一种数据包，特别是一种独立的数据实体，携带足够的信息从源路由到目的地。
- 数据报与帧： 帧是计算机网络中的数字数据传输单元。与数据报相比，帧包含同步信息、错误检查和控制数据，使其能够可靠地传输到下一个直接连接的网络节点。
数据报和新兴技术的未来
随着网络技术的发展，数据报的概念继续发挥重要作用，特别是随着物联网 (IoT) 和边缘计算等技术的发展，这些技术需要高效、灵活的数据传输。
此外，数据报传输层安全性 (DTLS) 的发展表明人们对基于安全数据报的应用程序越来越感兴趣。 DTLS 提供与 TLS（用于安全 Web 浏览）相同的安全保证，但适用于 UDP 等数据报协议。
代理服务器和数据报
代理服务器可以处理数据报，充当客户端从其他服务器寻求资源的请求的中介。它们可以提供各种功能，包括安全、隐私和数据压缩。
例如，代理服务器可以允许客户端与其他网络服务建立间接网络连接。客户端连接到代理服务器，请求不同服务器上的连接、文件或其他可用资源。代理服务器可能通过连接到指定服务器或从缓存提供资源来提供资源。
就数据报而言，代理服务器可以拦截它们，读取和解释数据，然后根据数据报的内容执行各种任务。这可能涉及重新路由数据报、修改数据，甚至完全阻止它。
相关链接
有关数据报和相关概念的更多信息，请考虑以下资源：
