TCP與UDP協議有什麼不同

來源:文萃谷 1.91W

現在Internet上流行的協議是TCP/IP協議,該協議中對低於1024的端口都有確切的定義,他們對應着Internet上一些常見的服務。下面小編為大家分享一些TCP與UDP協議有什麼不同,歡迎大家參考!

TCP與UDP協議有什麼不同

  一、TCP協議簡介

TCP(Transmission Control Protocol,傳輸控制協議)是面向連接的協議,也就是説,在收發數據前,必須和對方建立可靠的連接。

一個TCP連接必須要經過三次“對話”才能建立起來,其中的過程非常複雜,只簡單的描述下這三次對話的簡單過程:主機A向主機B發出連接請求數據包:“我想給你發數據,可以嗎?”,這是第一次對話;主機B向主機A發送同意連接和要求同步(同步就是兩台主機一個在發送,一個在接收,協調工作)的數據包:“可以,你什麼時候發?”,這是第二次對話;主機A再發出一個數據包確認主機B的要求同步:“我現在就發,你接着吧!”,這是第三次對話。三次“對話”的目的是使數據包的發送和接收同步,經過三次“對話”之後,主機A才向主機B正式發送數據。

TCP的'三次握手過程如下:

1. 主機A通過向主機B發送一個含有同步序列號的標誌位的數據段給主機B ,向主機B請求建立連接,通過這個數據段,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據段來回應我。

2. 主機B收到主機A的請求後,用一個帶有確認應答(ACK)和同步序列號(SYN)標誌位的數據段響應主機A,也告訴主機A兩件事:我已經收到你的請求了,你可以傳輸數據了;你要用哪佧序列號作為起始數據段來回應我。

3. 主機A收到這個數據段後,再發送一個確認應答,確認已收到主機B 的數據段:“我已收到回覆,我現在要開始傳輸實際數據了。這樣3次握手就完成了,主機A和主機B就可以傳輸數據了。

TCP建立連接要進行3次握手,而斷開連接要進行4次。

1. 當主機A完成數據傳輸後,將控制位FIN置1,提出停止TCP連接的請求;

2. 主機B收到FIN後對其作出響應,確認這一方向上的TCP連接將關閉,將ACK置1;

3. 由B端再提出反方向的關閉請求,將FIN置1;

4. 主機A對主機B的請求進行確認,將ACK置1,雙方向的關閉結束。

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,大大提高了數據通信的可靠性,使發送數據端和接收端在數據正式傳輸前就有了交互,為數據正式傳輸打下了可靠的基礎。

  二、UDP協議簡介

UDP(User Data Protocol)——用户數據報協議,是一個簡單的面向數據報的運輸層協議。UDP不提供可靠性,它只是把應用程序傳給IP層的數據報發送出去,但是並不能保證它們能到達目的地。由於UDP在傳輸數據報前不用在客户和服務器之間建立一個連接,且沒有超時重發等機制,故而傳輸速度很快。

UDP協議具有如下幾個特點:

(1)UDP是一個非連接的協議,傳輸數據之前源端和終端不建立連接,當它想傳送時就簡單地去抓取來自應用程序的數據,並儘可能快地把它扔到網絡上。在發送端,UDP傳送數據的速度僅僅是受應用程序生成數據的速度、計算機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,應用程序每次從隊列中讀一個消息段。

(2)由於傳輸數據不建立連接,因此也就不需要維護連接狀態,包括收發狀態等,因此一台服務機可同時向多個客户機傳輸相同的消息。

(3)UDP信息包的標題很短,只有8個字節,相對於TCP的20個字節信息包的額外開銷很小。

(4)吞吐量不受擁擠控制算法的調節,只受應用軟件生成數據的速率、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複雜的鏈接狀態表(這裏面有許多參數)。

(6)UDP是面向報文的。發送方的UDP對應用程序交下來的報文,在添加首部後就向下交付給IP層。既不拆分,也不合並,而是保留這些報文的邊界,因此,應用程序需要選擇合適的報文大小。

我們經常使用“ping”命令來測試兩台主機之間TCP/IP通信是否正常,其實“ping”命令的原理就是向對方主機發送UDP數據包,然後對方主機確認收到數據包,如果數據包是否到達的消息及時反饋回來,那麼網絡就是通的。

  三、TCP與UDP區別總結

1. TCP面向連接(如打電話要先撥號建立連接);UDP是無連接的,即發送數據之前不需要建立連接;

2. TCP提供可靠的服務。也就是説,通過TCP連接傳送的數據,無差錯,不丟失,不重複,且按序到達;UDP盡最大努力交付,也不保證可靠交付;

3. TCP面向字節流,實際上是TCP把數據看成一連串無結構的字節流;UDP是面向報文的;

4. UDP沒有擁塞控制,因此網絡出現擁塞不會使源主機的發送速率降低(對實時應用很有用,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;UDP的首部開銷小,只有8個字節;

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、應用場合

UDP適用於不需要TCP可靠機制的情形,比如,當高層協議或應用程序提供錯誤和流控制功能的時候,UDP是傳輸層協議,服務於很多知名應用層協議,包括網絡文件系統(NFS)、簡單網絡管理協議(SNMP)、域名系統(DNS)以及簡單文件傳輸系統(TFTP)。比如,日常生活中,常見使用UDP協議的應用如下: QQ語音、QQ視頻、TFTP ……。

TCP是一種面向連接的、可靠的、基於字節流的運輸層通信協議,通常由IETF的RFC793説明。在簡化的計算機網絡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一般使用這個協議,如FTP、Telnet、SMTP、HTTP、POP3等。

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