知其所以然~tcp和udp的區別

張佔嶺發表於2018-07-16
TCPUDP

TCP UDP

TCP與UDP基本區別

  1. 基於連線與無連線
  2. TCP要求系統資源較多，UDP較少；
  3. UDP程式結構較簡單
  4. 流模式（TCP）與資料包模式(UDP);
  5. TCP保證資料正確性，UDP可能丟包
  6. TCP保證資料順序，UDP不保證

UDP應用場景：

  1. 面向資料包方式
  2. 網路資料大多為短訊息
  3. 擁有大量Client
  4. 對資料安全性無特殊要求
  5. 網路負擔非常重，但對響應速度要求高

具體程式設計時的區別

  1. socket()的引數不同
  2. UDP Server不需要呼叫listen和accept
  3. UDP收發資料用sendto/recvfrom函式
  4. TCP：地址資訊在connect/accept時確定
  5. UDP：在sendto/recvfrom函式中每次均 需指定地址資訊
  6. UDP：shutdown函式無效

TCP程式設計步驟:

TCP程式設計的伺服器端一般步驟是：

  1. 建立一個socket，用函式socket()；
  2. 設定socket屬性，用函式setsockopt(); * 可選
  3. 繫結IP地址、埠等資訊到socket上，用函式bind();
  4. 開啟監聽，用函式listen()；
  5. 接收客戶端上來的連線，用函式accept()；
  6. 收發資料，用函式send()和recv()，或者read()和write();
  7. 關閉網路連線；
  8. 關閉監聽；

TCP程式設計的客戶端一般步驟是：

  1. 建立一個socket，用函式socket()；
  2. 設定socket屬性，用函式setsockopt();* 可選
  3. 繫結IP地址、埠等資訊到socket上，用函式bind();* 可選
  4. 設定要連線的對方的IP地址和埠等屬性；
  5. 連線伺服器，用函式connect()；
  6. 收發資料，用函式send()和recv()，或者read()和write();
  7. 關閉網路連線；

UDP程式設計步驟:

UDP服務端一般步驟是：

  1. 建立一個socket，用函式socket()；
  2. 設定socket屬性，用函式setsockopt();* 可選
  3. 繫結IP地址、埠等資訊到socket上，用函式bind();
  4. 迴圈接收資料，用函式recvfrom();
  5. 關閉網路連線；

UDP程式設計的客戶端一般步驟是：

  1. 建立一個socket，用函式socket()；
  2. 設定socket屬性，用函式setsockopt();* 可選
  3. 繫結IP地址、埠等資訊到socket上，用函式bind();* 可選
  4. 設定對方的IP地址和埠等屬性;
  5. 傳送資料，用函式sendto();
  6. 關閉網路連線；

TCP和UDP是OSI模型中的運輸層中的協議。TCP提供可靠的通訊傳輸，而UDP則常被用於讓廣播和細節控制交給應用的通訊傳輸。

UDP補充：
UDP不提供複雜的控制機制，利用IP提供面向無連線的通訊服務。並且它是將應用程式發來的資料在收到的那一刻，立刻按照原樣傳送到網路上的一種機制。即使是出現網路擁堵的情況下，UDP也無法進行流量控制等避免網路擁塞的行為。此外，傳輸途中如果出現了丟包，UDP也不負責重發。甚至當出現包的到達順序亂掉時也沒有糾正的功能。如果需要這些細節控制，那麼不得不交給由採用UDP應用程式去處理。換句話說，UDP將部分控制轉移到應用程式去處理，自己卻只提供作為傳輸層協議的最基本功能。UDP有點類似於使用者說什麼聽什麼的機制，但是需要使用者充分考慮好上層協議型別並製作相應的應用程式。

TCP補充：
TCP充分實現了資料傳輸時各種控制功能，可以進行丟包的重發控制，還可以對次序亂掉的包進行順序控制。而這些在UDP中都沒有。此外，TCP作為一種面向有連線的協議，只有在確認通訊端存在時才會傳送資料，從而可以控制通訊流量的浪費。TCP通過檢驗、序列號、確認應答、重發控制、連線管理以及視窗控制等機制實現可靠性傳輸。

TCP與UDP區別總結：

  1. TCP面向連線（如打電話要先撥號建立連線）;UDP是無連線的，即傳送資料之前不需要建立連線
  2. TCP提供可靠的服務。也就是說，通過TCP連線傳送的資料，無差錯，不丟失，不重複，且按序到達;UDP盡最大努力交付，即不保 證可靠交付
  3. TCP面向位元組流，實際上是TCP把資料看成一連串無結構的位元組流;UDP是面向報文的
    UDP沒有擁塞控制，因此網路出現擁塞不會使源主機的傳送速率降低（對實時應用很有用，如IP電話，實時視訊會議等）
  4. 每一條TCP連線只能是點到點的;UDP支援一對一，一對多，多對一和多對多的互動通訊
  5. TCP首部開銷20位元組;UDP的首部開銷小，只有8個位元組
  6. TCP的邏輯通訊通道是全雙工的可靠通道，UDP則是不可靠通道

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