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TCP 和UDP的概念及特點

來源:千鋒教育
發布人:wjy
時間: 2022-10-14 16:56:31 1665737791

  TCP 和 UDP都是傳輸層協議,他們都屬于TCP/IP協議族:

  (1)UDP

  UDP的全稱是用戶數據報協議,在網絡中它與TCP協議一樣用于處理數據包,是一種無連接的協議。在OSI模型中,在傳輸層,處于IP協議的上一層。UDP有不提供數據包分組、組裝和不能對數據包進行排序的缺點,也就是說,當報文發送之后,是無法得知其是否安全完整到達的。

  它的特點如下:

  1)面向無連接

  首先 UDP 是不需要和 TCP一樣在發送數據前進行三次握手建立連接的,想發數據就可以開始發送了。并且也只是數據報文的搬運工,不會對數據報文進行任何拆分和拼接操作。

  具體來說就是:

  在發送端,應用層將數據傳遞給傳輸層的 UDP 協議,UDP 只會給數據增加一個 UDP 頭標識下是 UDP 協議,然后就傳遞給網絡層了

  在接收端,網絡層將數據傳遞給傳輸層,UDP 只去除 IP 報文頭就傳遞給應用層,不會任何拼接操作

  2)有單播,多播,廣播的功能

  UDP 不止支持一對一的傳輸方式,同樣支持一對多,多對多,多對一的方式,也就是說 UDP 提供了單播,多播,廣播的功能。

  3)面向報文

  發送方的UDP對應用程序交下來的報文,在添加首部后就向下交付IP層。UDP對應用層交下來的報文,既不合并,也不拆分,而是保留這些報文的邊界。因此,應用程序必須選擇合適大小的報文

  4)不可靠性

  首先不可靠性體現在無連接上,通信都不需要建立連接,想發就發,這樣的情況肯定不可靠。

  并且收到什么數據就傳遞什么數據,并且也不會備份數據,發送數據也不會關心對方是否已經正確接收到數據了。

  再者網絡環境時好時壞,但是 UDP 因為沒有擁塞控制,一直會以恒定的速度發送數據。即使網絡條件不好,也不會對發送速率進行調整。這樣實現的弊端就是在網絡條件不好的情況下可能會導致丟包,但是優點也很明顯,在某些實時性要求高的場景(比如電話會議)就需要使用 UDP 而不是 TCP。

  5)頭部開銷小,傳輸數據報文時是很高效的。

TCP 和UDP的概念及特點

  UDP 頭部包含了以下幾個數據:

  兩個十六位的端口號,分別為源端口(可選字段)和目標端口

  整個數據報文的長度

  整個數據報文的檢驗和(IPv4 可選字段),該字段用于發現頭部信息和數據中的錯誤

  因此 UDP 的頭部開銷小,只有8字節,相比 TCP 的至少20字節要少得多,在傳輸數據報文時是很高效的。

  (2)TCP TCP的全稱是傳輸控制協議是一種面向連接的、可靠的、基于字節流的傳輸層通信協議。TCP 是面向連接的、可靠的流協議(流就是指不間斷的數據結構)。

  它有以下幾個特點:

  1)面向連接

  面向連接,是指發送數據之前必須在兩端建立連接。建立連接的方法是“三次握手”,這樣能建立可靠的連接。建立連接,是為數據的可靠傳輸打下了基礎。

  2)僅支持單播傳輸

  每條TCP傳輸連接只能有兩個端點,只能進行點對點的數據傳輸,不支持多播和廣播傳輸方式。

  3)面向字節流

  TCP不像UDP一樣那樣一個個報文獨立地傳輸,而是在不保留報文邊界的情況下以字節流方式進行傳輸。

  4)可靠傳輸

  對于可靠傳輸,判斷丟包、誤碼靠的是TCP的段編號以及確認號。TCP為了保證報文傳輸的可靠,就給每個包一個序號,同時序號也保證了傳送到接收端實體的包的按序接收。然后接收端實體對已成功收到的字節發回一個相應的確認(ACK);如果發送端實體在合理的往返時延(RTT)內未收到確認,那么對應的數據(假設丟失了)將會被重傳。

  5)提供擁塞控制

  當網絡出現擁塞的時候,TCP能夠減小向網絡注入數據的速率和數量,緩解擁塞。

  6)提供全雙工通信

  TCP允許通信雙方的應用程序在任何時候都能發送數據,因為TCP連接的兩端都設有緩存,用來臨時存放雙向通信的數據。當然,TCP可以立即發送一個數據段,也可以緩存一段時間以便一次發送更多的數據段(最大的數據段大小取決于MSS)

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