TCP(Transmission Control Protocol，傳輸控制協(xié)議)和UDP(User Data Protocol ,用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議)都屬于TCP/IP協(xié)議簇。TCP/IP協(xié)議集包括了超文本傳輸協(xié)議(HTTP)、文本傳輸協(xié)議(FTP)、遠(yuǎn)程登錄協(xié)議(Telnet)、internet協(xié)議(IP)、internet控制信息協(xié)議(IMCP)等，而今天要講的傳輸控制協(xié)議(TCP)和用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP)正是運(yùn)行在協(xié)議簇的傳輸層。
OSI協(xié)議模型、TCP/IP協(xié)議模型
TCP和UDP的區(qū)別
連接性
TCP是面向連接的協(xié)議，在收發(fā)數(shù)據(jù)前必須和對方建立可靠的連接，建立連接的3次握手、斷開連接的4次揮手，為數(shù)據(jù)傳輸打下可靠基礎(chǔ);UDP是一個(gè)面向無連接的協(xié)議，數(shù)據(jù)傳輸前，源端和終端不建立連接，發(fā)送端盡可能快的將數(shù)據(jù)扔到網(wǎng)絡(luò)上，接收端從消息隊(duì)列中讀取消息段。
可靠性
TCP提供可靠交付的服務(wù)，傳輸過程中采用許多方法保證在連接上提供可靠的傳輸服務(wù)，如編號與確認(rèn)、流量控制、計(jì)時(shí)器等，確保數(shù)據(jù)無差錯(cuò)，不丟失，不重復(fù)且按序到達(dá);UDP使用盡可能最大努力交付，但不保證可靠交付。
報(bào)文首部
TCP報(bào)文首部有20個(gè)字節(jié)，額外開銷大;UDP報(bào)文首部只有8個(gè)字節(jié)，標(biāo)題短，開銷小。
UDP報(bào)文結(jié)構(gòu)
TCP報(bào)文結(jié)構(gòu)
報(bào)文傳輸
TCP協(xié)議面向字節(jié)流，將應(yīng)用層報(bào)文看成一串無結(jié)構(gòu)的字節(jié)流，分解為多個(gè)TCP報(bào)文段傳輸后，在目的站重新裝配;UDP協(xié)議面向報(bào)文，不拆分應(yīng)用層報(bào)文，只保留報(bào)文邊界，一次發(fā)送一個(gè)報(bào)文，接收方去除報(bào)文首部后，原封不動(dòng)將報(bào)文交給上層應(yīng)用。
吞吐量控制
TCP擁塞控制、流量控制、重傳機(jī)制、滑動(dòng)窗口等機(jī)制保證傳輸質(zhì)量;UDP沒有。
雙工性
TCP只能點(diǎn)對點(diǎn)全雙工通信;UDP支持一對一、一對多、多對一和多堆垛的交互通信。
TCP和UDP的編程步驟
TCP編程步驟
UDP編程步驟
從上面TCP、UDP編程步驟可以看出，UDP 服務(wù)器端不需要調(diào)用監(jiān)聽(listen)和接收(accept)客戶端連接，而客戶端也不需要連接服務(wù)器端(connect)。UDP協(xié)議中，任何一方建立socket后，都可以用sendto發(fā)送數(shù)據(jù)、用recvfrom接收數(shù)據(jù)，不必關(guān)心對方是否存在，是否發(fā)送了數(shù)據(jù)。
TCP和UDP的使用場景
為了實(shí)現(xiàn)TCP網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性，增加校驗(yàn)和、序號標(biāo)識、滑動(dòng)窗口、確認(rèn)應(yīng)答、擁塞控制等復(fù)雜的機(jī)制，建立了繁瑣的握手過程，增加了TCP對系統(tǒng)資源的消耗;TCP的重傳機(jī)制、順序控制機(jī)制等對數(shù)據(jù)傳輸有一定延時(shí)影響，降低了傳輸效率。TCP適合對傳輸效率要求低，但準(zhǔn)確率要求高的應(yīng)用場景，比如萬維網(wǎng)(HTTP)、文件傳輸(FTP)、電子郵件(SMTP)等。
UDP是無連接的，不可靠傳輸，盡最大努力交付數(shù)據(jù)，協(xié)議簡單、資源要求少、傳輸速度快、實(shí)時(shí)性高的特點(diǎn)，適用于對傳輸效率要求高，但準(zhǔn)確率要求低的應(yīng)用場景，比如域名轉(zhuǎn)換(DNS)、遠(yuǎn)程文件服務(wù)器(NFS)等。
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