(学习笔记)TCP与UDP的区别

Posted 2022-05-27 曾胖神父

TCP/IP协议是一个协议簇。里面包括很多协议的，TCP，UDP只是其中的协议，之所以命名为TCP/IP协议，是因为TCP，IP协议是两个重要的协议,就用他两命名了。

TCP协议与UDP协议的区别(重点)

TCP(Transmisson Control Protocol,传输控制协议)是面向连接的协议,也就是说，在收发数据前，必须和对方建立可靠的连接。一个TCP连接必须要经过三次“对话”或者是三次“握手”才能建立起来，其中的过程非常复杂，因此只简单的描述一下这三次握手简单的过程。

TCP三次握手过程

第一次握手：主机A通过向主机B发送一个含有同步序列号的标志位的数据给主机B，向主机B建立连接，通过这个数据段，主机A告诉主机B两件事：我想要和你通信；你可以用哪个序列号作为起始数据段来回应我（A向B发送连接请求）。
第二次握手：主机B收到主机A的请求后，用一个带有确认应答（ACK）和同步序列号（SYN）标志位的数据段响应主机，也告诉主机A两件事：我已经收到你的请求了，你可以传输数据了；你要用那个序列号作为起始数据段来回应我。（B向A发送同意连接和要求同步的请求）
第三次握手：主机A收到这个数据段后，再发送一个确认应答，确认已收到主机B 的数据段："我已收到回复，我现在要开始传输实际数据了，这样3次握手就完成了，主机A和主机B 就可以传输数据了（A向B发送数据包确认B要求同步）。

TCP的包头结构

源端口 16位；
目标端口 16位；
序列号 32位；
回应序号 32位；
TCP头长度 4位；
reserved 6位；
控制代码 6位；
窗口大小 16位；
偏移量 16位；
校验和 16位；
选项 32位(可选)；
这样我们得出了TCP包头的最小长度，为20字节。

UDP（User Data Protocol，用户数据报协议）

1，UDP是一个非连接的协议，传输数据之前源端和终端不建立连接，当它想传送时就简单地去抓取来自应用程序的数据，并尽可能快地把它扔到网络上，在发送端，UDP传送数据的速度仅仅是受应用程序生成数据的速度，计算机的能力和传输带宽的限制；在接收端，UDP把每个消息段放在队列中，应用程序每次从队列中读一个消息段。

2，由于传输数据不建立连接，因此也就不需要维护连接状态，包括收发状态等，因此一台服务机可同时向多个客户机传输相同的消息。

3，UDP信息包的标题很短，只有8个字节，相当于TCP的20个字节信息包的额外开销很小。

4、吞吐量不受拥挤控制算法的调节，只受应用软件生成数据的速率、传输带宽、 源端和终端主机性能的限制。

5、UDP使用尽最大努力交付，即不保证可靠交付， 因此主机不需要维持复杂的链接状态表（这里面有许多参数）。

6、UDP是面向报文的。发送方的UDP对应用程序交下来的报文， 在添加首部后就向下交付给IP层。既不拆分，也不合并，而是保留这些报文的边界， 因此，应用程序需要选择合适的报文大小。

UDP的包头结构：

源端口 16位

目的端口 16位

长度 16位

校验和 16位

小结TCP与UDP的区别：

1、TCP是基于连接的协议与UDP是非连接的协议（所以TCP在建立连接之前有三次握手过程，而UDP没有）；

2、对系统资源的要求（TCP较多，UDP少）；

3、UDP程序结构较简单；

4、TCP是流模式而UDP是数据报模式 ；

5、TCP保证数据正确性，UDP可能丢包（所以TCP应用在数据量小但数据正确性要求严格的场合，而UDP应用在数据量大但数据正确性要求不高的场合，比如视频传输之类的）；

6、TCP保证数据顺序，UDP不保证