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TCP與UDP協(xié)議有什么不同
現(xiàn)在Internet上流行的協(xié)議是TCP/IP協(xié)議,該協(xié)議中對低于1024的端口都有確切的定義,他們對應(yīng)著Internet上一些常見的服務(wù)。下面小編為大家分享一些TCP與UDP協(xié)議有什么不同,歡迎大家參考!
一、TCP協(xié)議簡介
TCP(Transmission Control Protocol,傳輸控制協(xié)議)是面向連接的協(xié)議,也就是說,在收發(fā)數(shù)據(jù)前,必須和對方建立可靠的連接。
一個TCP連接必須要經(jīng)過三次“對話”才能建立起來,其中的過程非常復(fù)雜,只簡單的描述下這三次對話的簡單過程:主機A向主機B發(fā)出連接請求數(shù)據(jù)包:“我想給你發(fā)數(shù)據(jù),可以嗎?”,這是第一次對話;主機B向主機A發(fā)送同意連接和要求同步(同步就是兩臺主機一個在發(fā)送,一個在接收,協(xié)調(diào)工作)的數(shù)據(jù)包:“可以,你什么時候發(fā)?”,這是第二次對話;主機A再發(fā)出一個數(shù)據(jù)包確認主機B的要求同步:“我現(xiàn)在就發(fā),你接著吧!”,這是第三次對話。三次“對話”的目的是使數(shù)據(jù)包的發(fā)送和接收同步,經(jīng)過三次“對話”之后,主機A才向主機B正式發(fā)送數(shù)據(jù)。
TCP的三次握手過程如下:
1. 主機A通過向主機B發(fā)送一個含有同步序列號的標(biāo)志位的數(shù)據(jù)段給主機B ,向主機B請求建立連接,通過這個數(shù)據(jù)段,主機A告訴主機B 兩件事:我想要和你通信;你可以用哪個序列號作為起始數(shù)據(jù)段來回應(yīng)我。
2. 主機B收到主機A的請求后,用一個帶有確認應(yīng)答(ACK)和同步序列號(SYN)標(biāo)志位的數(shù)據(jù)段響應(yīng)主機A,也告訴主機A兩件事:我已經(jīng)收到你的請求了,你可以傳輸數(shù)據(jù)了;你要用哪佧序列號作為起始數(shù)據(jù)段來回應(yīng)我。
3. 主機A收到這個數(shù)據(jù)段后,再發(fā)送一個確認應(yīng)答,確認已收到主機B 的數(shù)據(jù)段:“我已收到回復(fù),我現(xiàn)在要開始傳輸實際數(shù)據(jù)了。這樣3次握手就完成了,主機A和主機B就可以傳輸數(shù)據(jù)了。
TCP建立連接要進行3次握手,而斷開連接要進行4次。
1. 當(dāng)主機A完成數(shù)據(jù)傳輸后,將控制位FIN置1,提出停止TCP連接的請求;
2. 主機B收到FIN后對其作出響應(yīng),確認這一方向上的TCP連接將關(guān)閉,將ACK置1;
3. 由B端再提出反方向的關(guān)閉請求,將FIN置1;
4. 主機A對主機B的請求進行確認,將ACK置1,雙方向的關(guān)閉結(jié)束。
由TCP的三次握手和四次斷開可以看出,TCP使用面向連接的通信方式,大大提高了數(shù)據(jù)通信的可靠性,使發(fā)送數(shù)據(jù)端和接收端在數(shù)據(jù)正式傳輸前就有了交互,為數(shù)據(jù)正式傳輸打下了可靠的基礎(chǔ)。
二、UDP協(xié)議簡介
UDP(User Data Protocol)——用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議,是一個簡單的面向數(shù)據(jù)報的運輸層協(xié)議。UDP不提供可靠性,它只是把應(yīng)用程序傳給IP層的數(shù)據(jù)報發(fā)送出去,但是并不能保證它們能到達目的地。由于UDP在傳輸數(shù)據(jù)報前不用在客戶和服務(wù)器之間建立一個連接,且沒有超時重發(fā)等機制,故而傳輸速度很快。
UDP協(xié)議具有如下幾個特點:
(1)UDP是一個非連接的協(xié)議,傳輸數(shù)據(jù)之前源端和終端不建立連接,當(dāng)它想傳送時就簡單地去抓取來自應(yīng)用程序的數(shù)據(jù),并盡可能快地把它扔到網(wǎng)絡(luò)上。在發(fā)送端,UDP傳送數(shù)據(jù)的速度僅僅是受應(yīng)用程序生成數(shù)據(jù)的速度、計算機的能力和傳輸帶寬的限制;在接收端,UDP把每個消息段放在隊列中,應(yīng)用程序每次從隊列中讀一個消息段。
(2)由于傳輸數(shù)據(jù)不建立連接,因此也就不需要維護連接狀態(tài),包括收發(fā)狀態(tài)等,因此一臺服務(wù)機可同時向多個客戶機傳輸相同的消息。
(3)UDP信息包的標(biāo)題很短,只有8個字節(jié),相對于TCP的20個字節(jié)信息包的額外開銷很小。
(4)吞吐量不受擁擠控制算法的調(diào)節(jié),只受應(yīng)用軟件生成數(shù)據(jù)的速率、傳輸帶寬、源端和終端主機性能的限制。
(5)UDP使用盡最大努力交付,即不保證可靠交付,因此主機不需要維持復(fù)雜的鏈接狀態(tài)表(這里面有許多參數(shù))。
(6)UDP是面向報文的。發(fā)送方的UDP對應(yīng)用程序交下來的報文,在添加首部后就向下交付給IP層。既不拆分,也不合并,而是保留這些報文的邊界,因此,應(yīng)用程序需要選擇合適的報文大小。
我們經(jīng)常使用“ping”命令來測試兩臺主機之間TCP/IP通信是否正常,其實“ping”命令的原理就是向?qū)Ψ街鳈C發(fā)送UDP數(shù)據(jù)包,然后對方主機確認收到數(shù)據(jù)包,如果數(shù)據(jù)包是否到達的消息及時反饋回來,那么網(wǎng)絡(luò)就是通的。
三、TCP與UDP區(qū)別總結(jié)
1. TCP面向連接(如打電話要先撥號建立連接);UDP是無連接的,即發(fā)送數(shù)據(jù)之前不需要建立連接;
2. TCP提供可靠的服務(wù)。也就是說,通過TCP連接傳送的數(shù)據(jù),無差錯,不丟失,不重復(fù),且按序到達;UDP盡最大努力交付,也不保證可靠交付;
3. TCP面向字節(jié)流,實際上是TCP把數(shù)據(jù)看成一連串無結(jié)構(gòu)的字節(jié)流;UDP是面向報文的;
4. UDP沒有擁塞控制,因此網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞不會使源主機的發(fā)送速率降低(對實時應(yīng)用很有用,如IP電話,實時視頻會議等);
5. 每一條TCP連接只能是點到點的;UDP支持一對一,一對多,多對一和多對多的交互通信;
6. TCP首部開銷20字節(jié);UDP的首部開銷小,只有8個字節(jié);
7. TCP的邏輯通信信道是全雙工的可靠信道,UDP則是不可靠信道。
四、應(yīng)用場合
UDP適用于不需要TCP可靠機制的情形,比如,當(dāng)高層協(xié)議或應(yīng)用程序提供錯誤和流控制功能的時候,UDP是傳輸層協(xié)議,服務(wù)于很多知名應(yīng)用層協(xié)議,包括網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)(NFS)、簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(SNMP)、域名系統(tǒng)(DNS)以及簡單文件傳輸系統(tǒng)(TFTP)。比如,日常生活中,常見使用UDP協(xié)議的應(yīng)用如下: QQ語音、QQ視頻、TFTP ……。
TCP是一種面向連接的、可靠的、基于字節(jié)流的運輸層通信協(xié)議,通常由IETF的RFC793說明。在簡化的計算機網(wǎng)絡(luò)OSI模型中,它完成運輸層所指定的功能。一些要求比較高的服務(wù)一般使用這個協(xié)議,如FTP、Telnet、SMTP、HTTP、POP3等。
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