TCP/UDP协议简要梳理

Posted 2020-09-16 Vathe

TCP/UDP协议简要梳理

TCP

TCP，Transmission Control Protocol，传输控制协议是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。在因特网协议族中，TCP所在的层位于IP层之上，应用层之下。

TCP面向连接。其实网络上的传输是没有连接的，包括TCP也是如此。而TCP所谓的“连接”，其实只不过是在通讯的双方维护一个“连接状态”，从而从应用层看，它们是连接在一起的。所以，TCP的状态变换非常重要。尤其在进行数据传递前的三次握手和数据传递完毕之后的四次挥手操作。

可靠性是指TCP协议能确保，发送数据的一端能知晓数据是否安全到达接收方了。

基于字节流。TCP不在字节流中插入记录标识符，一个字节8bit，在8bit中，不会插入数据。因此TCP不知道传输的数据字节流是二进制数据还是ASCII字符。

报文段结构

 

　　其他特点：全双工协议、半关闭、错误检查、将数据打包成段、排序、确认反馈、流量控制（拥塞控制）。

　　tcp如何确保数据的可靠性？

要确保数据可靠的到达目的端系统，主要可以从两方面考虑：一是保证将提交给它的所有数据都发送出去；二是能够保证到达目的主机的数据都是可以检测是否准确的，不受损坏且顺序不变。通过以下几个特点来保证数据可靠传输：

1. 分割。应用数据被分割成TCP最合适发送的数据块
2. 反馈。当收到另一端的数据，它将发送一个确认包。这个确认包有一定的延时性
3. 重传。当TCP发出一个包之后，它启动一个定时器，等待目的端反动确认收到的包，如果没有收到确认包，就重发这个报文段
4. 差错检测
5. 排序。可以对收到的数据包进行排序，然后提交到应用层
6. 去重。对于重复数据，能够自行丢弃
7. 流量控制（拥塞控制）。
8. 三次握手和四次挥手过程

 

UDP

UDP，User Datagram Protocol，用户数据报协议是OSI参考模型中一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。

无连接，相对于TCP，传送数据前没有三次握手，也没有数据传送完成之后的四次挥手过程。

不可靠，不能确保数据是否安全达到接收方

分组首部开销小。每个TCP报文段都有20个字节的首部开销，而UDP仅需要8个字节

UDP报文段结构：

 　　

特点：无连接，不可靠，轻量，支持数据包正确性检测

 

比较异同

相同点：都属于传输层协议；都没有提供加密机制，不过有另一种协议——安全套接字协议SSL(Secure Sockets Layer)，有加密机制。支持对数据包检测

　　不同点：

	TCP	UDP
是否面向连接	是，三次握手和四次挥手	否
可靠性	可靠，提供确认反馈、超时重发，丢弃重复数据、流量控制	不可靠
负载大小	20+字节  负载相对大	8个  负载相对小
报文段构成	序号、确认号、数据偏移、控制标志窗口、校验和、紧急指针、选项等	长度、校验
使用场景	需确保数据完整性，对时效性要求略低。文件下载和上传	时效性要求很高。像现在的流行的直播，视频电话