【计算机网络中的TCP/IP】TCP/IP协议中的tcp与udp

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简单介绍一些TCP/IP协议

TCP/IP协议的组成

TCP/IP协议中tcp与udp的区别

1.简单介绍一下TCP/IP协议

          TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/网际协议）是指能够在多个不同网络间实现信息传输的协议簇。TCP/IP协议不仅仅指的是TCP 和IP两个协议，而是指一个由FTP、SMTP、TCP、UDP、IP等协议构成的协议簇， 只是因为在TCP/IP协议中TCP协议和IP协议最具代表性，所以被称为TCP/IP协议。

2.TCP/IP协议的组成

          TCP/IP协议参考了OSI模型（Open System Interconnect）,OSI模型共有七层，从下到上分别是物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层和应用层，而在TCP/IP协议中七层模型被简化成了四层模型，从下到上分别是链路层，网络层，传输层，应用层。下图为OSI模型与TCP/IP协议的图解：

         从上图可以看出TCP/IP协议可以说是简化版的OSI模型。在TCP/IP协议中的每层都各自不同的协议，它们都在各自的层域发挥这不同的作用，接下来我们来说一下传输层中的两个特别重要大的协议——TCP与UDP，以及它们的区别。

3.TCP/IP协议中tcp/udp的区别

        1.TCP协议（Transport Control Protocol）全称是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。

  当一台计算机想要与另一台计算机通讯时，两台计算机之间的通信需要畅通且可靠，这样才能保证正确收发数据。比如，当你传输文件时，你要求文件传输过程中保证文件完整的进行传输就需要用到TCP协议。TCP之所以有这样的作用是因为它的特殊传输机制：TCP协议在传输和建立的过程中采用了“三次握手”与“四次挥手”的机制。

• 三次握手

1）建立连接时，客户端向服务端发送一个标志为SYN=1和一个序列号seq=j，客户端进入SYN_SENT状态，等待服务端的确认。

2）服务端收到来自客户端的SYN=1和seq=j，知道了想与自己产生连接，之后把SYN与ACK都置为1，让ack=j+1并产生一个随机的seq=k，将这些数据再次发给客户端以确认连接的请求，之后服务端进入SYN_RCVD状态。

3）客户端接收到来自服务端的数据并检查ACK是否为1和ack是否为j+1，如果正确将ACK设为1，seq=k+1，并将这些数据再次发给服务端，如果服务端接收到ACK=1，ack=k+1则正确，客户端与服务端都进入ESTABLISHED状态及建立连接成功。

1）客户端向服务端发送一个FIN=M来关闭客户端到服务端的数据传输，客户端进入FIN_WAIT1状态。

2）服务端接收到来自客户端的FIN数据，并发送一个ACK给客户端及ack=M+1，之后服务端进入CLOSE_WAIT状态。

3）服务端发送一个FIN=N用来关闭服务端到客户端的数据传输，服务端进入LAST_ACK状态。

4）客户端接收到服务端的数据FIN=N并进入TIME_WAIT状态，并发送一个ACK给客户端及ackN+1，服务端进入CLOSE状态。

上面就是“三次握手”，“四次挥手”的TCP机制，确保了在使用TCP协议的时候保证数据的完整性与连续性。下面是上述机制提出的问题：

1.为什么是三次握手，四次挥手？少一次不行吗？

通俗点来讲就是双方必须都要知道对面已经收到自己的信息，假设A向B发送了一段信息然后B接收到了信息并向A回了一段确认信息，到了这里只进行了两次握手但这时A并没有向B回了一段确认信息，这样就导致B不知道A是否能够进行数据的传输，就导致不能够形成稳定的连接。“四次挥手同理”如果只进行三次挥手就导致B没有收到来自A的确认信息，就不能够有效的关闭它们之间的连接。

2.UDP协议（User Datagram Protocol）全称是用户数据报协议是一个简单的面向无连接的，不可靠的数据报的传输层协议。它只是把应用程序传给IP层的数据报发送出去，但是并不能保证它们能到达目的地。因此报文可能会丢失、重复以及乱序等。但由于UDP在传输数据报前不用在客户和服务器之间建立一个连接，且没有超时重发等机制，故而传输速度很快。

TCP协议与UDP协议对比的图解

 总的来说，TCP就像电话通信一样可以有稳定连续的数据传输，但它是专一的。而UDP更像是书信传递信息，它发过去之后并不知道接下来是否能够和对方建立有效的连接，但它可以像不同的对象发送信息。