如何通俗地解释一下 TCP/UDP 协议和 HTTPFTPSMTP 等协议之间的区别？

Posted 2021-04-15 车小胖谈网络

正文

先来假设没有TCP，甚至没有IP层，只有MAC对应的数据链路层，HTTP等协议能跑多远！

直接把HTTP封装在Ethernet Frame 里，可以吗？

第二个问题：如何保证数据万无一失地到达对方？

让网卡来保证数据的可靠传输吗？网卡只对Ethernet 帧头做解释，以太网头14个字节也没有哪个字段可以胜任这个可靠传输的任务，那HTTP是不是要自己实现数据传输得可靠机制，比如发送一段1000字节的数据，要等待对方给自己确认收到，然后再来发送，这样是可以保证数据可靠传输。

同样FTP，STMP，POP3，BGP都是要保证数据可靠的传输，那他们是不是也要自己实现这些可靠的机制呢？

必须的！

换句话说，只要有一个应用，要可靠传输，必须由 application protocol 来实现！是不是很笨啊？？？这所有application protocol 的可靠传输机制是同样的实现，代码都应该类似，如果我们把这些被重用的代码封装起来，即接口函数API，让他实现数据的可靠传输，同时用一个标识符来表明这是哪个application protocol，是不是可行呢？

当然可行了，快递公司不就是这样操作的嘛！

这就是伟大TCP/IP协议的缔造者所高度抽象出来的流量调度员：TCP！

TCP

它把可靠传输机制代码封装成了接口函数API，即socket , 同时用TCP Port来辨别其服务的application Protocol。而application protocol 只需要对自己的协议本身和协议数据做解释，完成端对端的会话。

第二个问题：现在 Ethernet + TCP + application protocol ，这个包能跑多远？

也就是一个广播域那么大的范围了吧？小样再怎么得瑟也逃不出广播域的圈圈！

IP层就是来解决这个问题的，有了IP层可以让Internet 成为可能，一句广告词：impossible is nothing! 要知道IP就是 Internet Protocol 的缩写。

你可能要问了, 我想要IP层，不想要TCP层，直接把数据封装在IP层可以吗？

太可以了！不光可以，而且好多协议也是这么做的，OSPF，EIGRP，GRE，ESP，AH等协议都是这么做的，如果他们想保证可靠传输，他们自己用代码来实现，这当然可以。

问题是IP只用一个字节来表示协议号，理论上只能辨识255种上层协议，资源非常紧张，而且都被知名的大牌协议所霸占着，比如TCP，ICMP，IGMP，包括上面提到的，哪里轮的上你哦！

为了解决这个资源紧张问题，于是就有了另外一个小发明，只用来辨别application protocol 的小傀儡：UDP!

UDP

其实UDP除了提供一个Port来分辨application protocol , 确实没干点别的，但是Port 号占用2个字节，理论上可以分辨65535种 application protocol ，就这一条就可以让其功德圆满了，正是因为它不像TCP，是完全无状态协议，所以也深得一些应用程序的青睐，因为UDP无状态，IP也无状态，会话所有的状态都由application protocol 来进行控制，这也是一种选择。

另外UDP-based 的应用可以实现可靠传输，比如TFTP，那就由TFTP自己来实现可靠传输；也可以把数据交给UDP，让其发送出去即可，对发送出去的数据不需要确认，同学们会问：这是哪种应用啊？语音流量，丢了就丢了，对方听不见大不了再说一遍。

综述

TCP提供一种可靠传输机制，有状态。

UDP提供更多的门牌号来辨别上层的协议，无状态。