TCP / UDP的区别

Posted 2020-12-07 justblue

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• jianshu
• easemob

TCP UDP

• TCP(Transmission Control Protocol)：传输控制协议
• UDP(User Datagram Protocol)：用户数据报协议
• TCP UDP 都是传输层协议

目录

• TCP UDP
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  • TCP / UDP的区别
    • TCP是面向连接的协议，UDP是无连接协议
    • TCP可靠，UDP不可靠
    • TCP有序，UDP无序
    • UDP程序结构较简单
  • TCP和UDP的使用场景
  • 为什么TCP会粘包、拆包，而UDP不会
    • TCP粘包、拆包发生原因
    • 再说UDP不会粘包、拆包原因
    • TCP粘包与分包的处理方法
    • TCP的三次握手
    • 为什么连接的时候是三次握手，关闭的时候却是四次挥手？

TCP / UDP的区别

• TCP 是面向连接的协议，UDP 是无连接协议
• TCP 是字节流模式，UDP 是数据报模式
• TCP无界，UDP有界
• TCP有序，UDP无序
• TCP可靠，UDP不可靠
• TCP有流量控制（拥塞控制），UDP没有
• UDP程序结构较简单

TCP是面向连接的协议，UDP是无连接协议

TCP是面向连接的，在连接持续的过程中，socket中收到的数据都是由同一台主机发出的，因此，知道保证数据是有序的到达就行了，至于每次读取多少数据自己看着办。

UDP是无连接的协议，只要知道接收端的IP和端口，且网络是可达的，任何主机都可以向接收端发送数据。客户端一次读取超过一个报文的数据，则会数据错乱

TCP可靠，UDP不可靠

由于TCP有重传机制，UDP不会进行重传。

TCP有序，UDP无序

消息在传输过程中可能会乱序，后发送的消息可能会先到达，TCP会对其进行重排序，UDP不会。

UDP程序结构较简单

TCP报头是20字节 > UDP报头是8字节。

TCP和UDP的使用场景

• UDP适用于对传输效率要求高，但准确率要求低的应用场景：

  • 包总量较少的通信(DNS、SNMP等)
  • 视频、音频等多媒体通信(即时通信)
  • 广播通信
  • DNS：用于域名解析服务，53号端口。
  • SNMP：简单网络管理协议，使用161号端口，是用来管理网络设备的。由于网络设备很多，无连接的服务就体现出其优势。
  • TFTP(Trival File Transfer Protocal)，简单文件传输协议，该协议在熟知端口69上使用UDP服务。

• TCP适合对传输效率要求低，但准确率要求高的应用场景:

  • HTTP：万维网协议，是从Web服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。
  • FTP：文件传输协议，使用21端口。
  • Telnet：一种用于远程登陆的端口，使用23端口
  • SMTP：邮件传送协议，用于发送邮件，使用25号端口。
  • POP3：接收邮件，使用110端口。

为什么TCP会粘包、拆包，而UDP不会

TCP粘包、拆包发生原因

1. 要发送的数据 > 发送缓冲区剩余空间大小，将会拆包。

2. 待发送数据 > 最大报文长度，将会拆包。

3. 要发送的数据 < TCP发送缓冲区的大小，TCP会启用Nagle算法，对多次的数据流进行合并，写入缓冲区的数据一次发送出去，将会发生粘包。

4. 接收数据端的应用层没有及时读取缓冲区中的数据，服务器下次发送将会发生粘包。

再说UDP不会粘包、拆包原因

他不会对数据包进行合并发送，每一个数据包都是完整的（数据+UDP头+IP头等等封装一次）也就没有粘包一说了。

TCP粘包与分包的处理方法

客户端在数据包固定位置添加包的长度信息，服务器接收到数据后，先解析包长度，然后根据包长度截取数据包（客户端有自动重发机制，故而在应用层不会导致数据的不完整性）

TCP的三次握手

? 第一次握手：客户端发送一个同步标志SYN=1，ACK=0标志的数据包给接收端，请求进行连接；
? 第二次握手：接收端收到请求并且允许连接的话，就会发送一个SYN=1，ACK=1标志的数据包给发送端，可以通讯了，并且让发送端发送一个确认数据包
? 第三次握手：发送端发送一个SYN=0，ACK=1的数据包给接收端，确认连接建立，可以通讯。
? 中断连接端可以是Client端，也可以是Server端。

为什么连接的时候是三次握手，关闭的时候却是四次挥手？

? 因为三次握手中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，并不会立即关闭SOCKET，先应答Client端一个ACK报文，等确认所有的数据都发送完了，才能发送FIN报文，由于不能一起发送，所以是四次握手。