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tcp和udp有什麼差別

王林
發布: 2020-11-11 09:14:25
原創
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tcp和udp的區別有:1、udp是無連接的,tcp是面向連接的;2、udp是不可靠傳輸,tcp是可靠傳輸;3、udp是面向報文傳輸,tcp是面向位元組流傳輸。

tcp和udp有什麼差別

對比:

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tcp和udp有什麼差別

#UDP

UDP協定全名為用戶資料報協議,在網路中它與TCP協定一樣用於處理資料包,是一種無連線的協定。在OSI模型中,在第四層-傳輸層,處於IP協定的上一層。 UDP有不提供資料包分組、組裝和無法對資料包進行排序的缺點,也就是說,當封包發送之後,是無法得知其是否安全完整到達的。

它有以下幾個特點:

1、面向無連線

首先UDP 是不需要和TCP一樣在發送資料前進行三次握手建立連線的,想發資料就可以開始發送了。而且也只是資料封包的搬運工,不會對資料封包進行任何分割和拼接操作。

具體來說就是:

在發送端,應用層將資料傳遞給傳輸層的UDP 協議,UDP 只會為資料增加一個UDP 頭標識下是UDP 協議,然後就傳遞到網路層了在接收端,網路層將資料傳遞給傳輸層,UDP 只移除IP 封包頭就傳遞給應用層,不會任何拼接操作

2、有單播,多播,廣播的功能

UDP 不只支援一對一的傳輸方式,同樣支援一對多,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、UDP是面向封包的

發送方的UDP對應用程式交下來的封包,在新增首部後就向下交付IP層。 UDP對應用層交下來的報文,既不合併,也不拆分,而是保留這些報文的邊界。因此,應用程式必須選擇適當大小的封包

4、不可靠性

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

並且收到什麼數據就傳遞什麼數據,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。

再者網路環境時好時壞,但是 UDP 因為沒有擁塞控制,一直會以恆定的速度傳送資料。即使網路條件不好,也不會對發送速率進行調整。這樣實現的弊端就是在網路條件不好的情況下可能會導致丟包,但是優點也很明顯,在某些即時性要求高的場景(例如電話會議)就需要使用 UDP 而不是 TCP。

5、頭部開銷小,傳輸資料封包時是很有效率的。

TCP

當一台電腦想要與另一台電腦通訊時,兩台電腦之間的通訊需要暢通且可靠,這樣才能保證正確收發資料。例如,當你想查看網頁或查看電子郵件時,希望完整且按順序查看網頁,而不丟失任何內容。當你下載文件時,希望獲得的是完整的文件,而不僅僅是文件的一部分,因為如果資料遺失或亂序,都不是你希望得到的結果,於是就用​​到了TCP。

TCP協定全名為傳輸控制協定是一種面向連接的、可靠的、基於位元組流的傳輸層通訊協議,由 IETF 的RFC 793定義。 TCP 是連線導向的、可靠的串流協定。流是指不間斷的資料結構,你可以把它想像成排水管中的水流。

1、TCP連線過程

第一次握手

客戶端向服務端發送連線請求封包。在該報文段中包含自身的資料通訊初始序號。請求發送後,客戶端便進入 SYN-SENT 狀態。

第二次握手

服務端收到連接請求封包段後,如果同意連接,則會發送一個應答,該應答中也會包含自身的資料通訊初始序號,發送完成後便進入SYN-RECEIVED 狀態。

第三次握手

當客戶端收到連線同意的應答後,也要向服務端發送確認訊息。客戶端發完這個封包後便進入 ESTABLISHED 狀態,服務端收到這個回應後也進入 ESTABLISHED 狀態,此時連線建立成功。

這裡可能大家會有個疑惑:為什麼 TCP 建立連線需要三次握手,而不是兩次?這是因為這是為了防止出現失效的連線請求封包段被服務端接收的情況,從而產生錯誤。

2、TCP斷開連結

TCP 是全雙工的,在斷線時兩端都需要傳送 FIN 和 ACK。

第一次握手

若客戶端 A 認為資料傳送完成,則它需要向服務端 B 傳送連線釋放請求。

第二次握手

B 收到連線釋放請求後,會告訴應用程式層要釋放 TCP 連結。然後會傳送 ACK 封包,並進入 CLOSE_WAIT 狀態,此時表示 A 到 B 的連線已經釋放,不再接收 A 發送的資料了。但因為 TCP 連線是雙向的,所以 B 仍舊可以傳送資料給 A。

第三次握手

B 如果此時還有沒發完的資料會繼續傳送,完畢後會向 A 發送連線釋放請求,然後 B 便進入 LAST-ACK 狀態。

第四次握手

A 收到釋放請求後,向 B 發送確認應答,此時 A 進入 TIME-WAIT 狀態。此狀態會持續 2MSL(最大段生存期,指報文段在網路中生存的時間,超時會被拋棄) 時間,若該時間段內沒有 B 的重發請求的話,就進入 CLOSED 狀態。當 B 收到確認應答後,也便進入 CLOSED 狀態。

3、TCP協定的特點

面向連接

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

僅支援單播傳輸

每個TCP傳輸連線只能有兩個端點,只能進行點對點的資料傳輸,不支援多播和廣播傳輸方式。

面對位元組流

TCP不像UDP一樣那樣一個個封包獨立傳輸,而是在不保留封包邊界的情況下以位元組流方式傳輸。

可靠傳輸

對於可靠傳輸,判斷丟包,誤碼靠的是TCP的段編號以及確認號。 TCP為了確保封包傳輸的可靠,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依序接收。然後接收端實體對已成功收到的位元組發回一個對應的確認(ACK);如果發送端實體在合理的往返時延(RTT)內未收到確認,那麼對應的資料(假設遺失了)將會被重傳。

提供擁塞控制

當網路出現壅塞的時候,TCP能夠減少到網路注入資料的速率和數量,緩解擁塞

TCP提供全雙工通訊

TCP允許通訊雙方的應用程式在任何時候都能發送數據,因為TCP連接的兩端都設有緩存,用來暫時存放雙向通訊的數據。當然,TCP可以立即發送一個資料段,也可以快取一段時間以便一次發送更多的資料段(最大的資料段大小取決於MSS)

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