一个大大的问号首先抛出,计算机之间是如何进行通信的?
计算机网络是通过传输介质、通信设施和网络通信协议,把分散在不同地点的计算机设备互连起来,实现资源共享和数据传输的系统。
网络协议就是数据按照一定的规则进行传输,为了统一网络传输的标准,国际标准化组织定义了 OSI 模型(开放系统互连参考模型)。
通常 OSI 参考模型第一层到第三层称为底层(lower layer),又叫介质层(media layer),底层负责数据在网络中的传送,网络互连设备往往位于下三层,以硬件和软件的方式来实现。OSI 参考模型的第五层到第七层称为高层(upper layer),又叫主机层(host layer),高层用于保障数据的正确传输,以软件方式来实现。
由于 OSI 模型和协议比较复杂,所以并没有得到广泛的应用。故而在实际应用中一般采用 TCP/IP 协议栈。
TCP/IP 模型各个层次分别对应于不同的协议。TCP/IP 协议栈是数据通信协议的集合 ,包含许多协议。其协议栈名字来源于其中最主要的两个协议 TCP(传输控制协议)和 IP(网际协议)。TCP/IP 协议栈负责确保网络设备之间能够通信。它是一组规则,规定了信息如何在网络中传输。
下面主要介绍一下 TCP / UDP 这两个协议。
TCP(传输控制协议)是一种面向连接的保证可靠传输的协议。通过 TCP 协议传输,得到的是一个顺序的无差错的数据流。发送方和接收方的成对的两个 socket 之间必须建立连接,以便在 TCP 协议的基础上进行通信,当一个 socket(通常都是server socket)等待建立连接时,另一个 socket 可以要求进行连接,一旦这两个 socket 连接起来,它们就可以进行双向数据传输,双方都可以进行发送或接收操作。
UDP(用户数据报协议)是一种面向无连接的协议,每个数据报都是一个独立的信息,包括完整的源地址或目的地址,它在网络上以任何可能的路径传往目的地,因此能否到达目的地,到达目的地的时间以及内容的正确性都是不能被保证的。
TCP 的特点
TCP 是面向连接的协议,通过三次握手建立连接,通讯完成时要拆除连接,由于 TCP 是面向连接协议,所以只能用于点对点的通讯。而且建立连接也需要消耗时间和开销。
TCP 传输数据无大小限制,进行大数据传输。
TCP 是一个可靠的协议,它能保证接收方能够完整正确地接收到发送方发送的全部数据。
UDP 的特点
UDP 是面向无连接的通讯协议,UDP 数据包括目的端口号和源端口号信息,由于通讯不需要连接,所以可以实现广播发送。
UDP 传输数据时有大小限制,每个被传输的数据报必须限定在 64KB 之内。
UDP 是一个不可靠的协议,发送方所发送的数据报并不一定以相同的次序到达接收方。
TCP 的应用
TCP 在网络通信上有极强的生命力,例如远程连接(Telnet)和文件传输(FTP)都需要不定长度的数据被可靠地传输。但是可靠的传输是要付出代价的,对数据内容正确性的检验必然占用计算机的处理时间和网络的带宽,因此 TCP 传输的效率不如 UDP 高。
UDP 的应用
UDP 操作简单,而且仅需要较少的监护,因此通常用于局域网高可靠性的分散系统中 client/server 应用程序。例如视频会议系统,并不要求音频视频数据绝对的正确,只要保证连贯性就可以了,这种情况下显然使用 UDP 会更合理一些。例如,QQ 聊天,也不要求双方一直在线才能通信。
PS. 欢迎关注我的个人公众号:【yujikui1115】 我们一起奋斗。