• TCP协议和UDP协议


    TCP

    简介

    TCP全名是(Transport Control Protocol),是一个可以提供可靠的、支持全双工、连接导向的协议,因此在客户端和服务端之间传输数据的时候,是必须先建立一个连接的。TCP属于短链接,但是可以保存一段时间内不断开。

    特点

    • 全双工

    任何时刻都能双向发送数据。
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    • 可靠性

    数据保证无损传输。

    • 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。

    • 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。

    • 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。

    连接过程

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    • 第一次握手

    客户端向服务端发送连接请求报文段。该报文段中包含自身的数据通讯初始序号。请求发送后,客户端便进入 SYN-SENT 状态。

    • 第二次握手

    服务端收到连接请求报文段后,如果同意连接,则会发送一个应答,该应答中也会包含自身的数据通讯初始序号,发送完成后便进入 SYN-RECEIVED 状态。

    • 第三次握手

    当客户端收到连接同意的应答后,还要向服务端发送一个确认报文。客户端发完这个报文段后便进入 ESTABLISHED 状态,服务端收到这个应答后也进入 ESTABLISHED 状态,此时连接建立成功。

    TCP断开链接

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    • 第一次握手

    若客户端 A 认为数据发送完成,则它需要向服务端 B 发送连接释放请求。

    • 第二次握手

    B 收到连接释放请求后,会告诉应用层要释放 TCP 链接。然后会发送 ACK 包,并进入 CLOSE_WAIT 状态,此时表明 A 到 B 的连接已经释放,不再接收 A 发的数据了。但是因为 TCP 连接是双向的,所以 B 仍旧可以发送数据给 A。

    • 第三次握手

    B 如果此时还有没发完的数据会继续发送,完毕后会向 A 发送连接释放请求,然后 B 便进入 LAST-ACK 状态。

    • 第四次握手

    A 收到释放请求后,向 B 发送确认应答,此时 A 进入 TIME-WAIT 状态。该状态会持续 2MSL(最大段生存期,指报文段在网络中生存的时间,超时会被抛弃) 时间,若该时间段内没有 B 的重发请求的话,就进入 CLOSED 状态。当 B 收到确认应答后,也便进入 CLOSED 状态。

    UDP

    简介

    User Datagram Protocol,用户数据报协议,在传输层提供直接发送报文(Datagram)的能力。Datagram是数据传输的最小单位。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。UDP属于长链接。

    为什么不直接调用IP协议?
    IP协议只能吧数据从一个网络接口发送到另一个网络接口,无法寻址到应用。

    特点

    • 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。

    • 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。

    • UDP是面向报文的

    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。

    • 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。

    报文格式

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    UDP 的头部开销小,只有八字节,相比 TCP 的至少二十字节要少得多,在传输数据报文时是很高效的。

    TCP和UDP的比较

    • 对比

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    • 总结

    • TCP向上层提供面向连接的可靠服务 ,UDP向上层提供无连接不可靠服务。

    • 虽然 UDP 并没有 TCP 传输来的准确,但是也能在很多实时性要求高的地方有所作为。

    • 对数据准确性要求高,速度可以相对较慢的,可以选用TCP。

    Whireshark的安装及使用

    转载

    https://www.cnblogs.com/fundebug/p/differences-of-tcp-and-udp.html

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/xiaofengshan/p/15746253.html
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