网络协议之TCP和UDP

网络 通信技术
首先强调一点,TCP/IP协议是一个协议簇。里面包括很多协议的,UDP只是其中的一个, 之所以命名为TCP/IP协议,因为TCP、IP协议是两个很重要的协议,就用他两命名了。

首先强调一点,TCP/IP协议是一个协议簇。里面包括很多协议的,UDP只是其中的一个, 之所以命名为TCP/IP协议,因为TCP、IP协议是两个很重要的协议,就用他两命名了。

 

网络协议之TCP和UDP

两个协议的区别实际使用时,只需要记住“TCP正常连接发送数据时一般不会产生丢包(排除上下层其他因素),而UDP产生丢包是很常见的事。”

1 下面着重讲解一下TCP协议和UDP协议的区别

  • 基于连接与无连接;
  • 对系统资源的要求(TCP较多,UDP少);
  • UDP程序结构较简单;
  • 流模式与数据报模式 ;
  • TCP保证数据正确性,UDP可能丢包;
  • TCP保证数据顺序,UDP不保证。

 

网络协议之TCP和UDP

通过以上分析,可能会有人认为,鉴于TCP可靠的传输协议,那么它一定优于UDP,其实不然。

下面举例说明这个问题:

TCP用于在传输层有必要实现可靠传输的情况。由于它是面向有链接并具备顺序控制、重发控制等机制,所以它可以为应用提供可靠传输。

在另方面,UDP主要用于那些对高速传输和实时性较高要求的通信或广播通信。我们举一个例子-通过IP电话进行通话,如果使用TCP,数据在传输图中如果丢失会被重发,但这样无法流畅地传输通话人的声音,会导致无法进行正常交流。而采用UDP,它不会进行重发处理。从而也就不会有声音大幅度延迟到达的问题。即使有部分数据丢失,也只是会影响某一小部分的通话。此外,在多播与广播信道中也使用UDP而不是TCP。

TCP(Transmission Control Protocol,传输控制协议)是面向连接的协议,也就是说,在收发数据前,必须和对方建立可靠的连接。 一个TCP连接必须要经过三次“对话”才能建立起来,其中的过程非常复杂,只简单的描述下这三次对话的简单过程:

  • 主机A向主机B发出连接请求数据包:“我想给你发数据,可以吗?”,这是第一次对话;
  • 主机B向主机A发送同意连接和要求同步 (同步就是两台主机一个在发送,一个在接收,协调工作)的数据包 :“可以,你什么时候发?”,这是第二次对话;
  • 主机A再发出一个数据包确认主机B的要求同步:“我现在就发,你接着吧!”, 这是第三次对话。

三次“对话”的目的是使数据包的发送和接收同步,经过三次“对话”之后,主机A才向主机B正式发送数据,这也是保证可靠传输的先决条件。

 

网络协议之TCP和UDP

6 UDP(User Data Protocol,用户数据报协议)

  1. UDP是一个非连接的协议,传输数据之前源端和终端不建立连接,当它想传送时就简单地去抓取来自应用程序的数据,并尽可能快地把它扔到网络上。 在发送端,UDP传送数据的速度仅仅是受应用程序生成数据的速度、 计算机的能力和传输带宽的限制;在接收端,UDP把每个消息段放在队列中,应用程序每次从队列中读一个消息段。
  2. 由于传输数据不建立连接,因此也就不需要维护连接状态,包括收发状态等,因此一台服务机可同时向多个客户机传输相同的消息。
  3. UDP信息包的标题很短,只有8个字节,相对于TCP的20个字节信息包的额外开销很小。
  4. 吞吐量不受拥挤控制算法的调节,只受应用软件生成数据的速率、传输带宽、 源端和终端主机性能的限制。
  5. UDP使用尽最大努力交付,即不保证可靠交付,因此主机不需要维持复杂的链接状态表(这里面有许多参数)。
  6. 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给IP层。既不拆分,也不合并,而是保留这些报文的边界, 因此,应用程序需要选择合适的报文大小。

我们经常使用“ping”命令来测试两台主机之间TCP/IP通信是否正常, 其实“ping”命令的原理就是向对方主机发送UDP数据包,然后对方主机确认收到数据包, 如果数据包是否到达的消息及时反馈回来,那么网络就是通的。

ping命令是用来探测主机到主机之间是否可通信,如果不能ping到某台主机,表明不能和这台主机建立连接。ping命令是使用 IP 和网络控制信息协议 (ICMP),因而没有涉及到任何传输协议(UDP/TCP) 和应用程序。它发送icmp回送请求消息给目的主机。

ICMP协议规定:目的主机必须返回ICMP回送应答消息给源主机。如果源主机在一定时间内收到应答,则认为主机可达。

 

责任编辑:未丽燕 来源: 今日头条
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