[Java网络安全系列面试题] 说一说TCP和UDP的区别与联系？

Posted 2020-11-28 coder-programming

TCP

• TCP是Transfer Control Protocol（传输控制协议）的简称，是一种面向连接的保证可靠传输的协议。
• 在TCP/IP协议中，IP层主要负责网络主机的定位，数据传输的路由，由IP地址可以唯一确定Internet上的一台主机。
• TCP层则提供面向应用的可靠的或非可靠的数据传输机制，这是网络编程的主要对象，一般不需要关心IP层是如何处理数据的。
• 通过TCP协议传输，得到的是一个顺序的无差错的数据流。
• 发送方和接收方的成对的两个socket之间必须建立连接，以便在TCP协议的基础上进行通信。
• 当一个socket（通常都是server socket）等待建立连接时，另一个socket可以要求进行连接，一旦这两个socket连接起来，它们就可以进行双向数据传输，双方都可以进行发送或接收操作。
• TCP是一个基于连接的协议，它能够提供两台计算机之间的可靠的数据流。
• HTTP、FTP、Telnet等应用都需要这种可靠的通信通道。

UDP

• UDP是User Datagram Protocol的简称，是一种无连接的协议。
• UDP是从一台计算机向另一台计算机发送称为数据报的独立数据包的协议，该协议并不保证数据报是否能正确地到达目的地，它是一个非面向连接的协议。
• 每个数据报都是一个独立的信息，包括完整的源地址或目的地址，它在网络上以任何可能的路径传往目的地，因此能否到达目的地，到达时间以及内容的正确性都是不能保证的。

TCP与UDP区别

（1）TCP面向连接（如打电话要先拨号建立连接）;UDP是无连接的，即发送数据之前不需要建立连接

（2）TCP提供可靠的服务。也就是说，通过TCP连接传送的数据，无差错，不丢失，不重复，且按序到达;UDP尽最大努力交付，即不保证可靠交付

Tcp通过校验和，重传控制，序号标识，滑动窗口、确认应答实现可靠传输。如丢包时的重发控制，还可以对次序乱掉的分包进行顺序控制。

（3）UDP具有较好的实时性，工作效率比TCP高，适用于对高速传输和实时性有较高的通信或广播通信。

（4）每一条TCP连接只能是点到点的;UDP支持一对一，一对多，多对一和多对多的交互通信

（5）TCP对系统资源要求较多，UDP对系统资源要求较少。

（6）TCP的逻辑通信信道是全双工的可靠信道，UDP则是不可靠信道
tcp协议和udp协议的差别

区别	TCP	UDP
是否连接	面向连接	面向非连接
传输可靠性	可靠	不可靠
应用场合	少量数据	传输大量数据
速度	慢	快

补充

TCP编程步骤

服务器端一般步骤：
　　1、创建一个socket，用函数socket()；
　　2、设置socket属性，用函数setsockopt(); * 可选
　　3、绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind();
　　4、开启监听，用函数listen()；
　　5、接收客户端上来的连接，用函数accept()；
　　6、收发数据，用函数send()和recv()，或者read()和write();
　　7、关闭网络连接；
　　8、关闭监听；

客户端一般步骤：
　　1、创建一个socket，用函数socket()；
　　2、设置socket属性，用函数setsockopt();* 可选
　　3、绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind();* 可选
　　4、设置要连接的对方的IP地址和端口等属性；
　　5、连接服务器，用函数connect()；
　　6、收发数据，用函数send()和recv()，或者read()和write();
　　7、关闭网络连接；

UDP

服务器端一般步骤：
　　1、创建一个socket，用函数socket()；
　　2、设置socket属性，用函数setsockopt();* 可选
　　3、绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind();
　　4、循环接收数据，用函数recvfrom();
　　5、关闭网络连接；

客户端一般步骤：
　　1、创建一个socket，用函数socket()；
　　2、设置socket属性，用函数setsockopt();* 可选
　　3、绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind();* 可选
　　4、设置对方的IP地址和端口等属性;
　　5、发送数据，用函数sendto();
　　6、关闭网络连接；

为什么UDP有时比TCP更有优势?

UDP以其简单、传输快的优势，在越来越多场景下取代了TCP,如实时游戏。

（1）网速的提升给UDP的稳定性提供可靠网络保障，丢包率很低，如果使用应用层重传，能够确保传输的可靠性。

（2）TCP为了实现网络通信的可靠性，使用了复杂的拥塞控制算法，建立了繁琐的握手过程，由于TCP内置的系统协议栈中，极难对其进行改进。

采用TCP，一旦发生丢包，TCP会将后续的包缓存起来，等前面的包重传并接收到后再继续发送，延时会越来越大，基于UDP对实时性要求较为严格的情况下，采用自定义重传机制，能够把丢包产生的延迟降到最低，尽量减少网络问题对游戏性造成影响。

推荐

• [Java网络安全系列面试题] HTTP和HTTPS协议区别和联系都有哪些？

• 聊一聊一次完整的HTTP请求过程！

• [Java网络安全系列面试题] GET 和 POST 的区别在哪里？

文末

欢迎关注个人微信公众号：Coder编程
欢迎关注Coder编程公众号，主要分享数据结构与算法、Java相关知识体系、框架知识及原理、Spring全家桶、微服务项目实战、DevOps实践之路、每日一篇互联网大厂面试或笔试题以及PMP项目管理知识等。更多精彩内容正在路上~
新建了一个qq群：315211365，欢迎大家进群交流一起学习。谢谢了！也可以介绍给身边有需要的朋友。

文章收录至
Github: https://github.com/CoderMerlin/coder-programming
Gitee: https://gitee.com/573059382/coder-programming
欢迎关注并star~