标签：UDP socket 区别 TCP endian 连接字节

TCP的优点：可靠，稳定 TCP的可靠体现在TCP在传递数据之前，会有三次握手来建立连接，而且在数据传递时，有确认、窗口、重传、拥塞控制机制，在数据传完后，还会断开连接用来节约系统资源。 TCP的缺点：慢，效率低，占用系统资源高，易被攻击 TCP在传递数据之前，要先建连接，这会消耗时间，而且在数据传递时，确认机制、重传机制、拥塞控制机制等都会消耗大量的时间，而且要在每台设备上维护所有的传输连接，事实上，每个连接都会占用系统的CPU、内存等硬件资源。而且，因为TCP有确认机制、三次握手机制，这些也导致TCP容易被人利用，实现DOS、DDOS、CC等攻击。

UDP的优点：快，比TCP稍安全 UDP没有TCP的握手、确认、窗口、重传、拥塞控制等机制，UDP是一个无状态的传输协议，所以它在传递数据时非常快。没有TCP的这些机制，UDP较TCP被攻击者利用的漏洞就要少一些。但UDP也是无法避免攻击的，比如：UDP Flood攻击…… UDP的缺点：不可靠，不稳定因为UDP没有TCP那些可靠的机制，在数据传递时，如果网络质量不好，就会很容易丢包。基于上面的优缺点，那么：什么时候应该使用TCP：当对网络通讯质量有要求的时候，比如：整个数据要准确无误的传递给对方，这往往用于一些要求可靠的应用，比如HTTP、HTTPS、FTP等传输文件的协议，POP、SMTP等邮件传输的协议。在日常生活中，常见使用TCP协议的应用如下：浏览器，用的HTTP FlashFXP，用的FTP Outlook，用的POP、SMTP Putty，用的Telnet、SSH QQ文件传输 ………… 什么时候应该使用UDP：当对网络通讯质量要求不高的时候，要求网络通讯速度能尽量的快，这时就可以使用UDP。比如，日常生活中，常见使用UDP协议的应用如下： QQ语音 QQ视频 TFTP ……

有些应用场景对可靠性要求不高会用到UPD，比如长视频，要求速率

小结TCP与UDP的区别：

1.基于连接与无连接；
2.对系统资源的要求（TCP较多，UDP少）；
3.UDP程序结构较简单；
4.流模式与数据报模式；

5.TCP保证数据正确性，UDP可能丢包，TCP保证数据顺序，UDP不保证。

tcp协议和udp协议的差别 
           TCP           UDP 
是否连接     面向连接     面向非连接 
传输可靠性   可靠        不可靠 
应用场合    少量数据    传输大量数据 

速度       慢         快

TCP与UDP区别总结：

1、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

2、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

3、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）

4、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

5、TCP首部开销20字节;UDP的首部开销小，只有8个字节

6、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

TCP UDP
TCP与UDP基本区别
1.基于连接与无连接
2.TCP要求系统资源较多，UDP较少；
3.UDP程序结构较简单
4.流模式（TCP）与数据报模式(UDP);
5.TCP保证数据正确性，UDP可能丢包
6.TCP保证数据顺序，UDP不保证
　　
UDP应用场景：
1.面向数据报方式
2.网络数据大多为短消息
3.拥有大量Client
4.对数据安全性无特殊要求
5.网络负担非常重，但对响应速度要求高

具体编程时的区别
1.socket()的参数不同
　　 2.UDP Server不需要调用listen和accept
　　 3.UDP收发数据用sendto/recvfrom函数
　　 4.TCP：地址信息在connect/accept时确定
　　 5.UDP：在sendto/recvfrom函数中每次均需指定地址信息
　　 6.UDP：shutdown函数无效

编程区别
通常我们在说到网络编程时默认是指TCP编程，即用前面提到的socket函数创建一个socket用于TCP通讯，函数参数我们通常填为SOCK_STREAM。即socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0)，这表示建立一个socket用于流式网络通讯。
　 SOCK_STREAM这种的特点是面向连接的，即每次收发数据之前必须通过connect建立连接，也是双向的，即任何一方都可以收发数据，协议本身提供了一些保障机制保证它是可靠的、有序的，即每个包按照发送的顺序到达接收方。

　　而SOCK_DGRAM这种是User Datagram Protocol协议的网络通讯，它是无连接的，不可靠的，因为通讯双方发送数据后不知道对方是否已经收到数据，是否正常收到数据。任何一方建立一个socket以后就可以用sendto发送数据，也可以用recvfrom接收数据。根本不关心对方是否存在，是否发送了数据。它的特点是通讯速度比较快。大家都知道TCP是要经过三次握手的，而UDP没有。

基于上述不同，UDP和TCP编程步骤也有些不同，如下：

TCP:
TCP编程的服务器端一般步骤是：
　　1、创建一个socket，用函数socket()；
　　2、设置socket属性，用函数setsockopt(); * 可选
　　3、绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind();
　　4、开启监听，用函数listen()；
　　5、接收客户端上来的连接，用函数accept()；
　　6、收发数据，用函数send()和recv()，或者read()和write();
　　7、关闭网络连接；
　　8、关闭监听；

TCP编程的客户端一般步骤是：
　　1、创建一个socket，用函数socket()；
　　2、设置socket属性，用函数setsockopt();* 可选
　　3、绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind();* 可选
　　4、设置要连接的对方的IP地址和端口等属性；
　　5、连接服务器，用函数connect()；
　　6、收发数据，用函数send()和recv()，或者read()和write();
　　7、关闭网络连接；

UDP:
与之对应的UDP编程步骤要简单许多，分别如下：
　　UDP编程的服务器端一般步骤是：
　　1、创建一个socket，用函数socket()；
　　2、设置socket属性，用函数setsockopt();* 可选
　　3、绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind();
　　4、循环接收数据，用函数recvfrom();
　　5、关闭网络连接；

UDP编程的客户端一般步骤是：
　　1、创建一个socket，用函数socket()；
　　2、设置socket属性，用函数setsockopt();* 可选
　　3、绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind();* 可选
　　4、设置对方的IP地址和端口等属性;
　　5、发送数据，用函数sendto();
　　6、关闭网络连接；

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。

UDP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，传输途中如果出现了丢包，UDO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UDO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补充：
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与UDP区别总结：
1、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
2、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
3、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）
4、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
5、TCP首部开销20字节;UDP的首部开销小，只有8个字节
6、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

TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）
是基于连接的协议，也就是说，在正式收发数据前，必须和对方建立可靠的连接。

一个TCP连接必须要经过三次“对话”才能建立起来，其中的过程非常复杂，我们这里只做简单、形象的介绍，你只要做到能够理解这个过程即可。

我们来看看这三次对话的简单过程：

1.主机A向主机B发出连接请求数据包：“我想给你发数据，可以吗？”，这是第一次对话；

2.主机B向主机A发送同意连接和要求同步（同步就是两台主机一个在发送，一个在接收，协调工作）的数据包：“可以，你什么时候发？”，这是第二次对话；

3.主机A再发出一个数据包确认主机B的要求同步：“我现在就发，你接着吧！”，这是第三次对话。三次“对话”的目的是使数据包的发送和接收同步，经过三次“对话”之后，主机A才向主机B正式发送数据。

UDP（User Data Protocol，用户数据报协议）

是与TCP相对应的协议。它是面向非连接的协议，它不与对方建立连接，而是直接就把数据包发送过去！

UDP适用于一次只传送少量数据、对可靠性要求不高的应用环境。

比如，我们经常使用“ping”命令来测试两台主机之间TCP/IP通信是否正常，其实“ping”命令的原理就是向对方主机发送UDP数据包，然后对方主机确认收到数据包，如果数据包是否到达的消息及时反馈回来，那么网络就是通的。例如，在默认状态下，一次“ping”操作发送4个数据包。大家都知道，发送的数据包数量是4包，收到的也是4包（因为对方主机收到后会发回一个确认收到的数据包）。

这充分说明了UDP协议是面向非连接的协议，没有建立连接的过程。正因为UDP协议没有连接的过程，所以它的通信效果高；

但也正因为如此，它的可靠性不如TCP协议高。QQ就使用UDP发消息，因此有时会出现收不到消息的情况。

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bai通信传输。

TCP与UDP基本区别：
1、基于连接与无连接。
2、TCP要求系统资源较多，UDP较少。
3、UDP程序结构较简单。
4、流模式（TCP）与数据报模式(UDP)。
5、TCP保证数据正确性，UDP可能丢包。
6、TCP保证数据顺序，UDP不保证。
7、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。
8、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。
9、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）。
10、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。
11、TCP首部开销20字节;UDP的首部开销小，只有8个字节。
12、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。
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，由IETF的RFC 793定义。在简化的计算机网络OSI模型中，完成第四层传输层所指定的功能。
UDP 是User Datagram Protocol的简称，中文名是用户数据报协议，是OSI（Open System Interconnection，开放式系统互联）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，IETF RFC 768是UDP的正式规范。UDP在IP报文的协议号是17。

网络字节序和主机字节序转换函数实践

Part 1: htons函数具体解释

在Linux和Windows网络编程时需要用到htons和htonl函数，用来将主机字节顺序转换为网络字节顺序。

在Intel机器下，执行以下程序

int main()
{
      printf("%d /n",htons(16));
      return 0;
}

得到的结果是4096，初一看感觉很怪。

解释如下:
数字16的16进制表示为0x0010，数字4096的16进制表示为0x1000。
由于Intel机器是小尾端，存储数字16时实际顺序为1000，存储4096时实际顺序为0010。
因此在发送网络包时为了报文中数据为0010，需要经过htons进行字节转换。
如果用IBM等大尾端机器，则没有这种字节顺序转换，但为了程序的可移植性，也最好用这个函数。

另外用注意，数字所占位数小于或等于一个字节（8 bits）时，不要用htons转换。这是因为对于主机来说，大小尾端的最小单位为字节(byte)。

Part 2: 大小端模式

不同的CPU有不同的字节序类型这些字节序是指整数在内存中保存的顺序这个叫做主机序
最常见的有两种:
1． Little endian：将低序字节存储在起始地址
2． Big endian：将高序字节存储在起始地址

LE little-endian

最符合人的思维的字节序
地址低位存储值的低位
地址高位存储值的高位
怎么讲是最符合人的思维的字节序，是因为从人的第一观感来说
低位值小，就应该放在内存地址小的地方，也即内存地址低位
反之，高位值就应该放在内存地址大的地方，也即内存地址高位

BE big-endian

最直观的字节序
地址低位存储值的高位
地址高位存储值的低位
为什么说直观，不要考虑对应关系
只需要把内存地址从左到右按照由低到高的顺序写出
把值按照通常的高位到低位的顺序写出
两者对照，一个字节一个字节的填充进去

例子：在内存中双字0x01020304(DWORD)的存储方式

内存地址
4000 4001 4002 4003
LE 04 03 02 01
BE 01 02 03 04

例子：如果我们将0x1234abcd写入到以0x0000开始的内存中，则结果为
big-endian little-endian
0x0000 0x12 0xcd
0x0001 0x23 0xab
0x0002 0xab 0x34
0x0003 0xcd 0x12
x86系列CPU都是little-endian的字节序.

网络字节顺序是TCP/IP中规定好的一种数据表示格式，它与具体的CPU类型、操作系统等无关，从而可以保证数据在不同主机之间传输时能够被正确解释。<u style="box-sizing: border-box; outline: 0px; margin: 0px; padding: 0px; word-wrap: break-word;">网络字节顺序采用big endian排序方式。</u>

为了进行转换 bsd socket提供了转换的函数有下面四个
htons 把unsigned short类型从主机序转换到网络序
htonl 把unsigned long类型从主机序转换到网络序
ntohs 把unsigned short类型从网络序转换到主机序
ntohl 把unsigned long类型从网络序转换到主机序

在使用little endian的系统中这些函数会把字节序进行转换
在使用big endian类型的系统中这些函数会定义成空宏

同样在网络程序开发时或是跨平台开发时也应该注意保证只用一种字节序不然两方的解释不一样就会产生bug.

注：
1、网络与主机字节转换函数:htons ntohs htonl ntohl (s 就是short l是long h是host n是network)
2、不同的CPU上运行不同的操作系统，字节序也是不同的，参见下表。
处理器操作系统字节排序
Alpha 全部 Little endian
HP-PA NT Little endian
HP-PA UNIX Big endian
Intelx86 全部 Little endian <-----x86系统是小端字节序系统
Motorola680x() 全部 Big endian
MIPS NT Little endian
MIPS UNIX Big endian
PowerPC NT Little endian
PowerPC 非NT Big endian <-----PPC系统是大端字节序系统
RS/6000 UNIX Big endian
SPARC UNIX Big endian
IXP1200 ARM核心全部 Little endian

Part 3: 模拟htonl、ntohl、htons、ntohs函数实现

今天在如鹏网里讨论htonl、ntohl在不同机器的区别，特意模拟了htonl、ntohl、htons、ntohs函数实现。
实现如下：
typedef unsigned short int uint16;

typedef unsigned long int uint32;

// 短整型大小端互换

define BigLittleSwap16(A) ((((uint16)(A) & 0xff00) >> 8) | /

                                             (((uint16)(A) & 0x00ff) << 8))

// 长整型大小端互换

define BigLittleSwap32(A) ((((uint32)(A) & 0xff000000) >> 24) | /

                                             (((uint32)(A) & 0x00ff0000) >> 8) | /

                                             (((uint32)(A) & 0x0000ff00) << 8) | /

                                             (((uint32)(A) & 0x000000ff) << 24))

// 本机大端返回1，小端返回0

int checkCPUendian()

{

   union{

          unsigned long int i;

          unsigned char s[4];

   }c;

   c.i = 0x12345678;

   return (0x12 == c.s[0]);

}

// 模拟htonl函数，本机字节序转网络字节序

unsigned long int HtoNl(unsigned long int h)

{

   // 若本机为大端，与网络字节序同，直接返回

   // 若本机为小端，转换成大端再返回

   return checkCPUendian() ? h : BigLittleSwap32(h);

}

// 模拟ntohl函数，网络字节序转本机字节序

unsigned long int NtoHl(unsigned long int n)

{

   // 若本机为大端，与网络字节序同，直接返回

   // 若本机为小端，网络数据转换成小端再返回

   return checkCPUendian() ? n : BigLittleSwap32(n);

}

// 模拟htons函数，本机字节序转网络字节序

unsigned short int HtoNs(unsigned short int h)

{

   // 若本机为大端，与网络字节序同，直接返回

   // 若本机为小端，转换成大端再返回

   return checkCPUendian() ? h : BigLittleSwap16(h);

}

// 模拟ntohs函数，网络字节序转本机字节序

unsigned short int NtoHs(unsigned short int n)

{

   // 若本机为大端，与网络字节序同，直接返回

   // 若本机为小端，网络数据转换成小端再返回

   return checkCPUendian() ? n : BigLittleSwap16(n);

}

标签：UDP,socket,区别,TCP,endian,连接,字节
From： https://www.cnblogs.com/YesIamK/p/16773994.html

TCP和UDP的区别