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TCP 和UDP的概念及特点

发布时间:2022-10-14 16:56:31
发布人:wjy

  TCP 和 UDP都是传输层协议,他们都属于TCP/IP协议族:

  (1)UDP

  UDP的全称是用户数据报协议,在网络中它与TCP协议一样用于处理数据包,是一种无连接的协议。在OSI模型中,在传输层,处于IP协议的上一层。UDP有不提供数据包分组、组装和不能对数据包进行排序的缺点,也就是说,当报文发送之后,是无法得知其是否安全完整到达的。

  它的特点如下:

  1)面向无连接

  首先 UDP 是不需要和 TCP一样在发送数据前进行三次握手建立连接的,想发数据就可以开始发送了。并且也只是数据报文的搬运工,不会对数据报文进行任何拆分和拼接操作。

  具体来说就是:

  在发送端,应用层将数据传递给传输层的 UDP 协议,UDP 只会给数据增加一个 UDP 头标识下是 UDP 协议,然后就传递给网络层了

  在接收端,网络层将数据传递给传输层,UDP 只去除 IP 报文头就传递给应用层,不会任何拼接操作

  2)有单播,多播,广播的功能

  UDP 不止支持一对一的传输方式,同样支持一对多,多对多,多对一的方式,也就是说 UDP 提供了单播,多播,广播的功能。

  3)面向报文

  发送方的UDP对应用程序交下来的报文,在添加首部后就向下交付IP层。UDP对应用层交下来的报文,既不合并,也不拆分,而是保留这些报文的边界。因此,应用程序必须选择合适大小的报文

  4)不可靠性

  首先不可靠性体现在无连接上,通信都不需要建立连接,想发就发,这样的情况肯定不可靠。

  并且收到什么数据就传递什么数据,并且也不会备份数据,发送数据也不会关心对方是否已经正确接收到数据了。

  再者网络环境时好时坏,但是 UDP 因为没有拥塞控制,一直会以恒定的速度发送数据。即使网络条件不好,也不会对发送速率进行调整。这样实现的弊端就是在网络条件不好的情况下可能会导致丢包,但是优点也很明显,在某些实时性要求高的场景(比如电话会议)就需要使用 UDP 而不是 TCP。

  5)头部开销小,传输数据报文时是很高效的。

TCP 和UDP的概念及特点

  UDP 头部包含了以下几个数据:

  两个十六位的端口号,分别为源端口(可选字段)和目标端口

  整个数据报文的长度

  整个数据报文的检验和(IPv4 可选字段),该字段用于发现头部信息和数据中的错误

  因此 UDP 的头部开销小,只有8字节,相比 TCP 的至少20字节要少得多,在传输数据报文时是很高效的。

  (2)TCP TCP的全称是传输控制协议是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。TCP 是面向连接的、可靠的流协议(流就是指不间断的数据结构)。

  它有以下几个特点:

  1)面向连接

  面向连接,是指发送数据之前必须在两端建立连接。建立连接的方法是“三次握手”,这样能建立可靠的连接。建立连接,是为数据的可靠传输打下了基础。

  2)仅支持单播传输

  每条TCP传输连接只能有两个端点,只能进行点对点的数据传输,不支持多播和广播传输方式。

  3)面向字节流

  TCP不像UDP一样那样一个个报文独立地传输,而是在不保留报文边界的情况下以字节流方式进行传输。

  4)可靠传输

  对于可靠传输,判断丢包、误码靠的是TCP的段编号以及确认号。TCP为了保证报文传输的可靠,就给每个包一个序号,同时序号也保证了传送到接收端实体的包的按序接收。然后接收端实体对已成功收到的字节发回一个相应的确认(ACK);如果发送端实体在合理的往返时延(RTT)内未收到确认,那么对应的数据(假设丢失了)将会被重传。

  5)提供拥塞控制

  当网络出现拥塞的时候,TCP能够减小向网络注入数据的速率和数量,缓解拥塞。

  6)提供全双工通信

  TCP允许通信双方的应用程序在任何时候都能发送数据,因为TCP连接的两端都设有缓存,用来临时存放双向通信的数据。当然,TCP可以立即发送一个数据段,也可以缓存一段时间以便一次发送更多的数据段(最大的数据段大小取决于MSS)

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