1. TCP
TCP 的全称是Transmission Control Protocol ,传输控制协议。其首部字节为20~60字节
1.1 特点
面向连接
传输是可靠的,保证了数据的正确性和数据顺序
以字节流的形式进行传输,实际上是TCP把数据看成一连串无结构的字节流;
1.2 性能
传输效率慢
需要的资源多
1.3 应用场景
要求文件传输可靠(如文件传输、邮件传输)
1.4 步骤
TCP编程的服务器端一般步骤是:
创建一个socket,用函数socket();
设置socket属性,用函数setsockopt(); * 可选
绑定IP地址、端口等信息到socket上,用函数bind();
开启监听,用函数listen();
接收客户端上来的连接,用函数accept();
收发数据,用函数send()和recv(),或者read()和write();
关闭网络连接;
关闭监听;
TCP编程的客户端一般步骤是:
创建一个socket,用函数socket();
设置socket属性,用函数setsockopt();* 可选
绑定IP地址、端口等信息到socket上,用函数bind();* 可选
设置要连接的对方的IP地址和端口等属性;
连接服务器,用函数connect();
收发数据,用函数send()和recv(),或者read()和write();
关闭网络连接;
2. UDP
UDP 的全称是 User Datagram Protocol,用户数据报协议。由8个字节(即4个字段)组成
2.1 特点
面向无连接
传输不可靠,可能会出现丢包、UDP不能保证数据的发送顺序
以数据报文段的形式进行传输,UDP是面向报文的
UDP没有拥塞控制,因此网络出现拥塞不会使源主机的发送速率降低(对实时应用很有用)
2.2 性能
传输效率快
需要的资源比较少
2.3 应用场景
面向数据报方式
网络数据大多为短消息
拥有大量Client
对数据安全性无特殊要求
网络负担非常重,但对响应速度要求高
要求通讯速度快(如域名转换);或者是即时通讯(语音、视频、直播等)
2.4 步骤
UDP编程的服务器端一般步骤是:
创建一个socket,用函数socket();
设置socket属性,用函数setsockopt();* 可选
绑定IP地址、端口等信息到socket上,用函数bind();
循环接收数据,用函数recvfrom();
关闭网络连接;
UDP编程的客户端一般步骤是:
创建一个socket,用函数socket();
设置socket属性,用函数setsockopt();* 可选
绑定IP地址、端口等信息到socket上,用函数bind();* 可选
设置对方的IP地址和端口等属性;
发送数据,用函数sendto();
关闭网络连接;
3. 具体
3.1 TCP
TCP是面向连接的服务。在传输数据之前必须先建立连接,数据传送介绍后需要释放连接。
TCP不提供广播或多播服务。
由于TCP要提供可靠的、面向连接的传输服务(TCP的可靠性提现在TCP在进行传递数据之前,会有三次握手来建立量额吉,而且在数据传递时,有确认、窗口、重传、拥塞控制等机制,在数据传递完后,还会端口连接用来节约系统资源),这些难以避免的操作增加了许多开销,如确认、流量控制、计时器以及连接管理等。
这不仅使协议数据单元的首部增大很多,还要占用许多处理机资源。
TCP一般用于文件传输、发送和接收邮件、远程登录等场景。
3.2 UDP
UDP在传送数据之前不需要先建立连接,远程主机在收到UDP报文以后,不需要给出任何确认。
虽然UDP不提供可靠的交付,但在某些情况下UDP确实是一种最有效的工作方式(一般用于即时通讯),比如语音、视频、直播等。
4. 区别
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
TCP要求的系统资源较多,UDP较少
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面向字节流,实际上是TCP把数据看成一连串无结构的字节流;UDP是面向报文的UDP没有拥塞控制,因此网络出现拥塞不会使源主机的发送速率降低(对实时应用很有用,如IP电话,实时视频会议等)
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
TCP首部开销20字节;UDP的首部开销小,只有8个字节
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
5. 补充
UDP不提供复杂的控制机制,利用IP提供面向无连接的通信服务。并且它是将应用程序发来的数据在收到的那一刻,立刻按照原样发送到网络上的一种机制。即使是出现网络拥堵的情况下,UDP也无法进行流量控制等避免网络拥塞的行为。
此外,UDP如果在传输途中出现了丢包,UDP也不负责重发。甚至当出现包的到达顺序乱掉时也没有纠正的功能。如果需要这些细节控制,那么不得不交给由采用UDP的应用程序去处理。换句话说,UDP将部分控制转移到应用程序去处理,自己却只提供作为传输层协议的最基本功能。UDP有点类似于用户说什么听什么的机制,但是需要用户充分考虑好上层协议类型并制作相应的应用程序。
TCP充分实现了数据传输时各种控制功能,可以进行丢包的重发控制,还可以对次序乱掉的分包进行顺序控制。而这些在UDP中都没有。
此外,TCP作为一种面向有连接的协议,只有在确认通信对端存在时才会发送数据,从而可以控制通信流量的浪费。TCP通过检验和、序列号、确认应答、重发控制、连接管理以及窗口控制等机制实现可靠性传输。
TCP和UDP是OSI模型中的运输层中的协议。
TCP提供可靠的通信传输,而UDP则常被用于让广播和细节控制交给应用的通信传输。