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乙太網的TCP與UDP協議區別

引導語:每一種網路協議都有其作用的範圍,以下是小編整理的乙太網的TCP與UDP協議區別,歡迎參考閱讀!

乙太網的TCP與UDP協議區別

  一、TCP協議簡介

TCP(Transmission Control Protocol,傳輸控制協議)是面向連線的協議,也就是說,在收發資料前,必須和對方建立可靠的連線。

一個TCP連線必須要經過三次“對話”才能建立起來,其中的過程非常複雜,只簡單的描述下這三次對話的簡單過程:主機A向主機B發出連線請求資料包:“我想給你發資料,可以嗎?”,這是第一次對話;主機B向主機A傳送同意連線和要求同步(同步就是兩臺主機一個在傳送,一個在接收,協調工作)的資料包:“可以,你什麼時候發?”,這是第二次對話;主機A再發出一個數據包確認主機B的要求同步:“我現在就發,你接著吧!”,這是第三次對話。三次“對話”的目的是使資料包的傳送和接收同步,經過三次“對話”之後,主機A才向主機B正式傳送資料。

  TCP的三次握手過程如下:

1. 主機A通過向主機B傳送一個含有同步序列號的標誌位的資料段給主機B ,向主機B請求建立連線,通過這個資料段,主機A告訴主機B 兩件事:我想要和你通訊;你可以用哪個序列號作為起始資料段來回應我。

2. 主機B收到主機A的請求後,用一個帶有確認應答(ACK)和同步序列號(SYN)標誌位的資料段響應主機A,也告訴主機A兩件事:我已經收到你的請求了,你可以傳輸資料了;你要用哪佧序列號作為起始資料段來回應我。

3. 主機A收到這個資料段後,再發送一個確認應答,確認已收到主機B 的資料段:“我已收到回覆,我現在要開始傳輸實際資料了。這樣3次握手就完成了,主機A和主機B就可以傳輸資料了。

TCP建立連線要進行3次握手,而斷開連線要進行4次。

1. 當主機A完成資料傳輸後,將控制位FIN置1,提出停止TCP連線的請求;

2. 主機B收到FIN後對其作出響應,確認這一方向上的TCP連線將關閉,將ACK置1;

3. 由B端再提出反方向的關閉請求,將FIN置1;

4. 主機A對主機B的請求進行確認,將ACK置1,雙方向的關閉結束。

由TCP的三次握手和四次斷開可以看出,TCP使用面向連線的通訊方式,大大提高了資料通訊的可靠性,使傳送資料端和接收端在資料正式傳輸前就有了互動,為資料正式傳輸打下了可靠的基礎。

  二、UDP協議簡介

UDP(User Data Protocol)——使用者資料報協議,是一個簡單的面向資料報的運輸層協議。UDP不提供可靠性,它只是把應用程式傳給IP層的資料報傳送出去,但是並不能保證它們能到達目的地。由於UDP在傳輸資料報前不用在客戶和伺服器之間建立一個連線,且沒有超時重發等機制,故而傳輸速度很快。

UDP協議具有如下幾個特點:

(1)UDP是一個非連線的協議,傳輸資料之前源端和終端不建立連線,當它想傳送時就簡單地去抓取來自應用程式的資料,並儘可能快地把它扔到網路上。在傳送端,UDP傳送資料的速度僅僅是受應用程式生成資料的速度、計算機的能力和傳輸頻寬的限制;在接收端,UDP把每個訊息段放在佇列中,應用程式每次從佇列中讀一個訊息段。

(2)由於傳輸資料不建立連線,因此也就不需要維護連線狀態,包括收發狀態等,因此一臺服務機可同時向多個客戶機傳輸相同的訊息。

(3)UDP資訊包的標題很短,只有8個位元組,相對於TCP的20個位元組資訊包的額外開銷很小。

(4)吞吐量不受擁擠控制演算法的調節,只受應用軟體生成資料的速率、傳輸頻寬、源端和終端主機效能的限制。

(5)UDP使用盡最大努力交付,即不保證可靠交付,因此主機不需要維持複雜的連結狀態表(這裡面有許多引數)。

(6)UDP是面向報文的。傳送方的UDP對應用程式交下來的報文,在新增首部後就向下交付給IP層。既不拆分,也不合並,而是保留這些報文的邊界,因此,應用程式需要選擇合適的報文大小。

我們經常使用“ping”命令來測試兩臺主機之間TCP/IP通訊是否正常,其實“ping”命令的原理就是向對方主機發送UDP資料包,然後對方主機確認收到資料包,如果資料包是否到達的訊息及時反饋回來,那麼網路就是通的'。

  三、TCP與UDP區別總結

1. TCP面向連線(如打電話要先撥號建立連線);UDP是無連線的,即傳送資料之前不需要建立連線;

2. TCP提供可靠的服務。也就是說,通過TCP連線傳送的資料,無差錯,不丟失,不重複,且按序到達;UDP盡最大努力交付,也不保證可靠交付;

3. TCP面向位元組流,實際上是TCP把資料看成一連串無結構的位元組流;UDP是面向報文的;

4. UDP沒有擁塞控制,因此網路出現擁塞不會使源主機的傳送速率降低(對實時應用很有用,如IP電話,實時視訊會議等);

5. 每一條TCP連線只能是點到點的;UDP支援一對一,一對多,多對一和多對多的互動通訊;

6. TCP首部開銷20位元組;UDP的首部開銷小,只有8個位元組;

7. TCP的邏輯通訊通道是全雙工的可靠通道,UDP則是不可靠通道。

  四、應用場合

UDP適用於不需要TCP可靠機制的情形,比如,當高層協議或應用程式提供錯誤和流控制功能的時候,UDP是傳輸層協議,服務於很多知名應用層協議,包括網路檔案系統(NFS)、簡單網路管理協議(SNMP)、域名系統(DNS)以及簡單檔案傳輸系統(TFTP)。比如,日常生活中,常見使用UDP協議的應用如下: QQ語音、QQ視訊、TFTP ……。

TCP是一種面向連線的、可靠的、基於位元組流的運輸層通訊協議,通常由IETF的RFC793說明。在簡化的計算機網路OSI模型中,它完成運輸層所指定的功能。一些要求比較高的服務一般使用這個協議,如FTP、Telnet、SMTP、HTTP、POP3等。

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