TCP協議與UDP協議以及兩者之間的區別
一、TCP協議:
TCP(Transmission Control Protocol,傳輸控制協議)是面向連線的協議,也就是說,在收發資料前,必須和對方建立可靠的連線。一個TCP連線必須要經過三次“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發出連線請求資料包:“我想給你發資料,可以嗎?”,這是第一次對話;主機B向主機A傳送同意連線和要求同步(同步就是兩臺主機一個在傳送,一個在接收,協調工作)的資料包:“可以,你什麼時候發?”,這是第二次對話;主機A再發出一個資料包確認主機B的要求同步:“我現在就發,你接著吧!”,這是第三次對話。三次“對話”的目的是使資料包的傳送和接收同步,經過三次“對話”之後,主機A才向主機B正式傳送資料。
TCP三次握手過程:
(1)主機A通過向主機B 傳送一個含有同步序列號的標誌位的資料段給主機B ,向主機B 請求建立連線,通過這個資料段,
主機A告訴主機B 兩件事:我想要和你通訊;你可以用哪個序列號作為起始資料段來回應我.
(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)標誌位的資料段響應主機A,也告訴主機A兩件事:
我已經收到你的請求了,你可以傳輸資料了;你要用哪個序列號作為起始資料段來回應我
(3) 主機A收到這個資料段後,再傳送一個確認應答,確認已收到主機B 的資料段:”我已收到回覆,我現在要開始傳輸實際資料了
這樣3次握手就完成了,主機A和主機B 就可以傳輸資料了.
3次握手的特點:
沒有應用層的資料
SYN這個標誌位只有在TCP建產連線時才會被置1
握手完成後SYN標誌位被置0
TCP斷開連線要進行4次揮手:(不分客戶端與服務端)
(1)當主機A完成資料傳輸後,將控制位FIN置1,提出停止TCP連線的請求
(2)主機B收到FIN後對其作出響應,確認這一方向上的TCP連線將關閉,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使用面向連線的通訊方式,大大提高了資料通訊的可靠性,使傳送資料端和接收端在資料正式傳輸前就有了互動,為資料正式傳輸打下了可靠的基礎。
TIME——WAIT存在的原因:
(1)可靠地終止TCP連線;
(2)保證讓遲來的TCP報文段有足夠的時間被識別並丟棄。
netstat-tnp:檢視系統當前哪些埠被佔用著。
名詞解釋
ACK : TCP報頭的控制位之一,對資料進行確認.確認由目的端發出,用它來告訴傳送端這個序列號之前的資料段(進行確認應答)
都收到了.比如,確認號為X,則表示前X-1個資料段都收到了,只有當ACK=1時,確認號才有效,當ACK=0時,確認號無效,這時會要求重傳資料,保證資料的完整性。
SYN : 同步序列號,TCP建立連線時將這個位置1。(請求建立連線)
FIN : 傳送端完成傳送任務位,當TCP完成資料傳輸需要斷開時,提出斷開連線的一方將這位置1。(請求斷開連線)
TCP狀態轉移圖:
二、UDP(User Data Protocol,使用者資料包協議)
(1) UDP是一個非連線的協議,傳輸資料之前源端和終端不建立連線,當它想傳送時就簡單地去抓取來自應用程式的資料,並儘可能快地把它扔到網路上。在傳送端,UDP傳送資料的速度僅僅是受應用程式生成資料的速度、計算機的能力和傳輸頻寬的限制;在接收端,UDP把每個訊息段放在佇列中,應用程式每次從佇列中讀一個訊息段。
(2) 由於傳輸資料不建立連線,因此也就不需要維護連線狀態,包括收發狀態等,因此一臺服務機可同時向多個客戶機傳輸相同的訊息。
(3) UDP資訊包的標題很短,只有8個位元組,相對於TCP的20個位元組資訊包的額外開銷很小。
(4) 吞吐量不受擁擠控制演算法的調節,只受應用軟體生成資料的速率、傳輸頻寬、源端和終端主機效能的限制。
(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連結狀態表(這裡面有許多引數)。
(6)UDP是面向報文的。傳送方的UDP對應用程式交下來的報文,在新增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,應用程式需要選擇合適的報文大小。
我們經常使用“ping”命令來測試兩臺主機之間TCP/IP通訊是否正常,其實“ping”命令的原理就是向對方主機傳送UDP資料包,然後對方主機確認收到資料包,如果資料包是否到達的訊息及時反饋回來,那麼網路就是通的。
小結TCP與UDP的區別:
1、TCP協議是基於連線的,而UDP協議是基於無連線的;
2、TCP對系統資源的要求較多,而UDP對系統資源的要求較少;
3、UDP程式結構較簡單;
4、TCP屬於流模式,UDP屬於資料包模式 ;
5、TCP保證資料正確性,UDP可能丟包,TCP保證資料順序,UDP不保證。
UDP不一定使資料傳送到對端。
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