tcp和udp的区别与联系（深度解析传输控制协议TCP和UDP）-爱玩数码

传输协议的引入：

如果两台计算机已经处于连接状态，那怎样让数据从一端传送到另外一端？（采用TCP和UDP协议）

一、TCP用户传输协议

TCP协议是Transmission Control Protocol传输控制协议，TCP是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层（Transport layer）通信协议。当客户和服务器彼此传递数据前，必须先在双方之间建立一个TCP连接，之后才能传输数据；
当客户和服务器彼此交互数据前，必须先在双方之间建立一个TCP连接，之后才能传输数据，TCP 协议使用超时重传、数据确认等方式来确保数据包被正确地发送至目的端，故而效率低，速度慢；相当于打电话，在手机上输入号码后，点击拨号键，接收到来电信息的人需要点击接听按键才可以正常进行通话；
TCP可靠传输协议，不丢包，经常用来传输文件（回值内部处理），缺点是效率低，慢，而且占用资源

二、 UDP用户传输协议

UDP(User Datagram Protocol)是一种无连接、不可靠、基于数据报的用户数据协议。
UDP在传输数据报前不用在客户和服务器之间建立一个连接。它只是把数据报发送出去，但是并不能保证他们能到达目的，并且没有超时重发机制，故而传输速度很快；
UDP不可靠传输协议，容易丢包。但是效率高，快，占用资源少。一般游戏中数据采用UDP传输数据，可以对数据进行快速处理，可能会出现偶尔丢包的现象，但不影响整体，主要是效率高，相当于快递；

三、 TCP与UDP的区别和联系

首先它们都是传输层的协议；
TCP 协议可靠，UDP 协议不可靠。可靠即指数据由A发送到B，是否能确保数据真的有送达到B；TCP 协议使用超时重传、数据确认等方式来确保数据包被正确地发送至目的端。而 UDP 协议无法保证数据从发送端正确传送到目的端，如果数据在传输过程中丢失或者目的端通过数据检验发现数据错误，则UDP协议只是简单地通知应用程序发送失败。对于 TCP 协议拥有的超时重传、数据确认等需要应用程序自己来处理这些逻辑；
TCP 是面向连接的，UDP 是无连接的。这也比较好理解，因为 TCP 连接需要经历”三次握手”；
TCP 服务是基于流的，而UDP是基于数据报的，基于流的数据没有边界（长度）限制，而基于数据报的服务，每个UDP数据报都有一个长度，接收端必须以该长度为最小单位将其所有内容一次性读出；

总之：TCP 协议为应用层提供可靠的、面向连接的、基于流的服务。而 UDP 协议则与 TCP 协议完全相反，它为应用层提供不可靠、无连接和基于数据报的服务；

四、TCP连接中的三次握手和四次挥手

上面讲了TCP是基于连接的，需要进行三次握手，我们先用一个通俗的例子来理解一下

三次握手

A：约吗？

B：约，你约吗？

A：约。（成功建立连接）

四次挥手

A：我要走了。

B：嗯，知道了，等我再说两句。

B：说完了，你走吧。

A：走了。（成功断开连接）

第一次握手：建立连接时，客户端发送syn包（syn=x）到服务器，并进入SYN_SENT状态，等待服务器确认；SYN：同步序列编号（Synchronize Sequence Numbers）。

第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN（ack=x+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=y），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态；

第三次握手：客户端收到服务器的SYN+ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=y+1），此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED（TCP连接成功）状态，完成三次握手。

四次挥手

第一次挥手：客户端准备断开连接客户端向服务器发送的报文当中的FIN位被设置为1，表示请求与服务器断开连接。第二次挥手：服务器收到FIN报文段服务器收到客户端发来的断开连接请求后对其进行响应，返回确认应答包（ACK报文段）。第三次挥手：服务器发送FIN报文段请求关闭连接服务器收到客户端断开连接的请求，且已经没有数据需要发送给客户端的时候，服务器就会向客户端发起断开连接请求。第四次挥手：客户端向服务器发送ACK报文段客户端收到服务器发来的断开连接请求后对其进行响应，对服务器发送ACK报文段，服务器收到后直接关闭，客户端再等待2MSL后关闭。

五、总结一下TCP连接常见问题

【问题1】为什么连接的时候是三次握手，关闭的时候却是四次握手？

答：因为当Server端收到Client端的SYN连接请求报文后，可以直接发送SYN+ACK报文。其中ACK报文是用来应答的，SYN报文是用来同步的。但是关闭连接时，当Server端收到FIN报文时，很可能并不会立即关闭SOCKET，所以只能先回复一个ACK报文，告诉Client端，”你发的FIN报文我收到了”。只有等到我Server端所有的报文都发送完了，我才能发送FIN报文，因此不能一起发送。故需要四步握手。

【问题2】为什么不能用两次握手进行连接？

答：3次握手完成两个重要的功能，既要双方做好发送数据的准备工作(双方都知道彼此已准备好)，也要允许双方就初始序列号进行协商，这个序列号在握手过程中被发送和确认。

现在把三次握手改成仅需要两次握手，死锁是可能发生的。作为例子，考虑计算机S和C之间的通信，假定C给S发送一个连接请求分组，S收到了这个分组，并发送了确认应答分组。按照两次握手的协定，S认为连接已经成功地建立了，可以开始发送数据分组。

可是，C在S的应答分组在传输中被丢失的情况下，将不知道S 是否已准备好，不知道S建立什么样的序列号，C甚至怀疑S是否收到自己的连接请求分组。在这种情况下，C认为连接还未建立成功，将忽略S发来的任何数据分组，只等待连接确认应答分组。而S在发出的分组超时后，重复发送同样的分组。这样就形成了死锁。

【问题3】如果已经建立了连接，但是客户端突然出现故障了怎么办？

TCP还设有一个保活计时器，显然，客户端如果出现故障，服务器不能一直等下去，白白浪费资源。服务器每收到一次客户端的请求后都会重新复位这个计时器，时间通常是设置为2小时，若两小时还没有收到客户端的任何数据，服务器就会发送一个探测报文段，以后每隔75秒钟发送一次。若一连发送10个探测报文仍然没反应，服务器就认为客户端出了故障，接着就关闭连接。

tcp和udp的区别与联系（深度解析传输控制协议TCP和UDP）

一、TCP用户传输协议

相关推荐

发表评论 取消回复

发表评论取消回复