在了解TCP/UDP協議之前,我們先了解一下TCP/IP協議。
TCP/IP是指能夠在多個不同網絡間實現信息傳輸的協議簇。TCP/IP協議不僅僅指的是TCP和IP兩個協議,而是指一個由FTP、SMTP、TCP、UDP、IP等協議構成的協議簇,只因為在TCP/IP協議中TCP協議和IP協議最具代表性,所以被稱為TCP/IP協議。TCP/IP協議包含了一系列構成互聯網基礎的網絡協議,是Internet的核心協議,包含了應用協議、傳輸協議、網際互聯協議和路由控制協議。
下邊我們看一下TCP、UDP通訊規(guī)則上有哪些區(qū)別
TCP(傳輸控制協議)和UDP(用戶數據報協議)是傳輸層的兩種主要協議,它們在數據傳輸方式和應用場景上有顯著的區(qū)別。
TCP協議,最顯著的特點就是每次傳輸信息之前都要進行握手。三次握手是TCP建立連接的重要過程,有了三次握手才能確保了客戶端和服務器之間能夠穩(wěn)定可靠地建立連接以及進行數據交換。
下邊我們詳細的介紹一下三次握手的過程:
一次握手:客戶端會主動向服務器發(fā)送一個SYN包,SYN包內包含自己的初始序列號X。SYN包即表示客戶端希望與服務器建立連接。此時,客戶端就會進入SYN_SENT狀態(tài),等待服務器回復確認信息。
二次握手:在服務器收到客戶端的SYN包后,會向客戶端回復一個SYN+ACK包作為響應數據。這個響應數據包包含了服務器的初始序列號Y,以及服務器對客戶端SYN包的確認(此時確認號已更新為X+1)。響應數據發(fā)送完成后服務器即進入SYN_RECV狀態(tài),此時表示服務器已經收到客戶端的同步請求,并準備發(fā)送自己的同步請求。
三次握手:客戶端在收到服務器的SYN+ACK包后,會向服務器發(fā)送一個ACK確認包。這個包中的內容包含了服務器確認號Y+1,表示客戶端已經收到了服務器的同步請求并且確認。此時客戶端和服務器都進入了已建立連接狀態(tài),此時TCP連接建立成功,雙方可以開始進行數據傳輸。
在使用TCP協議時,每一次數據交互都需要先進行握手,握手成功后就會收到對方發(fā)送的信息。
下邊一起看看TCP協議常見的應用場景
1.HTTP(超文本傳輸協議)和HTTPS(安全超文本傳輸協議)都基于TCP協議。用戶在訪問網頁時,瀏覽器與服務器建立連接使用的就是TCP協議,并且會在建立連接后進行數據傳輸,三次握手機制保證了網頁訪問的準確性。
2.SMTP(簡單郵件傳輸協議)、IMAP(互聯網郵件訪問協議)以及POP3(郵局協議)等電子郵件協議也都基于TCP協議。TCP協議確保電子郵件的穩(wěn)定傳輸,避免在傳輸過程中導致數據丟失或損壞。
3.FTP(文件傳輸協議)和SFTP(安全文件傳輸協議)也都是基于TCP的文件傳輸協議,保證客戶端和服務器之間進行穩(wěn)定的文件傳輸,保證文件的完整性。
在了解完TCP協議之后,我們自來看看UDP協議
剛剛講的TCP協議通訊前需要進行三次握手,而UDP協議就不需要這麻煩了,只需要知道通信對方的IP和端口就可以直接發(fā)送信息了,通信對方不需要進行確認。因此UDP協議是一種無連接的傳輸協議,具有簡單、高效的特點,適用于需要快速傳輸但對數據完整性要求不高的場景。
UDP是一種基于IP的簡單協議,提供無連接的數據傳輸服務,主要用于單次少量數據傳輸的應用,如DNS、SNMP等。UDP的頭部開銷小,包括源端口號、目標端口號、長度和校驗和共計8個字節(jié)。
總結起來說,TCP協議主要特點包括:
1.面向連接:TCP在傳輸數據之前必須先建立連接,數據傳送結束后要釋放連接
2.可靠性:通過校驗和、序列號、確認應答、重傳控制等機制實現可靠傳輸
3.流量控制:使用滑動窗口協議來避免發(fā)送方發(fā)送速率過快導致接收方來不及處理
4.擁塞控制:通過慢開始、擁塞避免、快重傳和快恢復等算法來防止網絡擁塞
5.全雙工通信:允許數據在兩個方向上同時傳輸
6.面向字節(jié)流:將應用層發(fā)下來的報文看成字節(jié)流,不區(qū)分應用層發(fā)下來的數據包
UDP協議主要特點包括:
1.無連接:發(fā)送數據之前不需要建立連接,發(fā)送方可以隨時發(fā)送數據
2.不可靠:不保證數據包的順序、錯誤或丟失
3.頭部開銷?。褐话匾淖侄?,如源端口、目的端口、長度和校驗和
4.支持多種通信模式:支持一對多、多對一和多對多通信
5.傳輸效率高:由于沒有建立連接、確認數據、處理重傳等步驟,因此傳輸效率相對較高
TCP和UDP的主要區(qū)別
1.連接性:TCP是面向連接的協議,需要建立和關閉連接;UDP是無連接的協議
2.可靠性:TCP提供可靠的傳輸服務,UDP則不保證數據的可靠性
3.頭部開銷:TCP的頭部開銷較大,UDP的頭部開銷較小
4.傳輸效率:TCP的傳輸效率相對較低,但可靠性高;UDP的傳輸效率高,但可能會丟失數據
5.應用場景:TCP適用于需要可靠傳輸的場景,如文件傳輸、電子郵件等;UDP適用于對實時性要求高但對數據可靠性要求不高的場景,如視頻流、音頻流等
總的來說,TCP適用于需要高可靠性的數據傳輸,而UDP則適用于需要高傳輸效率和實時性的應用
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