TCP 和 UDP都是傳輸層協(xié)議,他們都屬于TCP/IP協(xié)議族:
(1)UDP
UDP的全稱是用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議,在網(wǎng)絡(luò)中它與TCP協(xié)議一樣用于處理數(shù)據(jù)包,是一種無連接的協(xié)議。在OSI模型中,在傳輸層,處于IP協(xié)議的上一層。UDP有不提供數(shù)據(jù)包分組、組裝和不能對數(shù)據(jù)包進行排序的缺點,也就是說,當(dāng)報文發(fā)送之后,是無法得知其是否安全完整到達的。
它的特點如下:
1)面向無連接
首先 UDP 是不需要和 TCP一樣在發(fā)送數(shù)據(jù)前進行三次握手建立連接的,想發(fā)數(shù)據(jù)就可以開始發(fā)送了。并且也只是數(shù)據(jù)報文的搬運工,不會對數(shù)據(jù)報文進行任何拆分和拼接操作。
具體來說就是:
在發(fā)送端,應(yīng)用層將數(shù)據(jù)傳遞給傳輸層的 UDP 協(xié)議,UDP 只會給數(shù)據(jù)增加一個 UDP 頭標識下是 UDP 協(xié)議,然后就傳遞給網(wǎng)絡(luò)層了
在接收端,網(wǎng)絡(luò)層將數(shù)據(jù)傳遞給傳輸層,UDP 只去除 IP 報文頭就傳遞給應(yīng)用層,不會任何拼接操作
2)有單播,多播,廣播的功能
UDP 不止支持一對一的傳輸方式,同樣支持一對多,多對多,多對一的方式,也就是說 UDP 提供了單播,多播,廣播的功能。
3)面向報文
發(fā)送方的UDP對應(yīng)用程序交下來的報文,在添加首部后就向下交付IP層。UDP對應(yīng)用層交下來的報文,既不合并,也不拆分,而是保留這些報文的邊界。因此,應(yīng)用程序必須選擇合適大小的報文
4)不可靠性
首先不可靠性體現(xiàn)在無連接上,通信都不需要建立連接,想發(fā)就發(fā),這樣的情況肯定不可靠。
并且收到什么數(shù)據(jù)就傳遞什么數(shù)據(jù),并且也不會備份數(shù)據(jù),發(fā)送數(shù)據(jù)也不會關(guān)心對方是否已經(jīng)正確接收到數(shù)據(jù)了。
再者網(wǎng)絡(luò)環(huán)境時好時壞,但是 UDP 因為沒有擁塞控制,一直會以恒定的速度發(fā)送數(shù)據(jù)。即使網(wǎng)絡(luò)條件不好,也不會對發(fā)送速率進行調(diào)整。這樣實現(xiàn)的弊端就是在網(wǎng)絡(luò)條件不好的情況下可能會導(dǎo)致丟包,但是優(yōu)點也很明顯,在某些實時性要求高的場景(比如電話會議)就需要使用 UDP 而不是 TCP。
5)頭部開銷小,傳輸數(shù)據(jù)報文時是很高效的。
UDP 頭部包含了以下幾個數(shù)據(jù):
兩個十六位的端口號,分別為源端口(可選字段)和目標端口
整個數(shù)據(jù)報文的長度
整個數(shù)據(jù)報文的檢驗和(IPv4 可選字段),該字段用于發(fā)現(xiàn)頭部信息和數(shù)據(jù)中的錯誤
因此 UDP 的頭部開銷小,只有8字節(jié),相比 TCP 的至少20字節(jié)要少得多,在傳輸數(shù)據(jù)報文時是很高效的。
(2)TCP TCP的全稱是傳輸控制協(xié)議是一種面向連接的、可靠的、基于字節(jié)流的傳輸層通信協(xié)議。TCP 是面向連接的、可靠的流協(xié)議(流就是指不間斷的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu))。
它有以下幾個特點:
1)面向連接
面向連接,是指發(fā)送數(shù)據(jù)之前必須在兩端建立連接。建立連接的方法是“三次握手”,這樣能建立可靠的連接。建立連接,是為數(shù)據(jù)的可靠傳輸打下了基礎(chǔ)。
2)僅支持單播傳輸
每條TCP傳輸連接只能有兩個端點,只能進行點對點的數(shù)據(jù)傳輸,不支持多播和廣播傳輸方式。
3)面向字節(jié)流
TCP不像UDP一樣那樣一個個報文獨立地傳輸,而是在不保留報文邊界的情況下以字節(jié)流方式進行傳輸。
4)可靠傳輸
對于可靠傳輸,判斷丟包、誤碼靠的是TCP的段編號以及確認號。TCP為了保證報文傳輸?shù)目煽?,就給每個包一個序號,同時序號也保證了傳送到接收端實體的包的按序接收。然后接收端實體對已成功收到的字節(jié)發(fā)回一個相應(yīng)的確認(ACK);如果發(fā)送端實體在合理的往返時延(RTT)內(nèi)未收到確認,那么對應(yīng)的數(shù)據(jù)(假設(shè)丟失了)將會被重傳。
5)提供擁塞控制
當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞的時候,TCP能夠減小向網(wǎng)絡(luò)注入數(shù)據(jù)的速率和數(shù)量,緩解擁塞。
6)提供全雙工通信
TCP允許通信雙方的應(yīng)用程序在任何時候都能發(fā)送數(shù)據(jù),因為TCP連接的兩端都設(shè)有緩存,用來臨時存放雙向通信的數(shù)據(jù)。當(dāng)然,TCP可以立即發(fā)送一個數(shù)據(jù)段,也可以緩存一段時間以便一次發(fā)送更多的數(shù)據(jù)段(最大的數(shù)據(jù)段大小取決于MSS)