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TCP与UDP的区别

zheng大约 4 分钟网络TCP/IPUDP

引言

	网络协议中,TCP/IP有两个具有代表性的传输层协议,分别是TCP和UDP。

1、TCP/IP网络模型

	计算机与网络设备要相互通信,双方就必须基于相同的方法和规则。而我们就把这种规则称为协议(protocol)

	TCP/IP 是互联网相关的各类协议族的总称,比如:TCP,UDP,IP,FTP,HTTP,ICMP,SMTP 等都属于 TCP/IP 族内的协议。
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2、UDP

	UDP协议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,UDP在第四层传输层,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。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)单播、多播、广播

	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)不可靠性

	有可能收不到、数据可能不完整(丢包)

(4)头部开销小、传输高效

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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

3、TCP

	TCP协议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,由 IETF 的RFC 793定义。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。

(1)TCP连接

三次握手、四次挥手

(2)特点

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。

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。

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。

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

TCP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)

4、对比

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	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
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贡献者: 郑天祺