软件测试之TCP、UPD协议详解

在网络层的中,使用ARP、IP、路由协议,实现了数据的转发,从而实现两个机器之间数据包的传输。但是当数据包特别大的时候,通过网络层的协议,没有办法保证数据的完整性。此时,就需要传输层的协议实现数据包的完整传输。

在传输层中,定义了TCP和UDP这两个协议,并且定义端口的概念,用来寻找应用程序,从而实现端到端的数据传输。

01 TCP协议概述

TCP协议:传输控制协议,就是对数据的传输进行一定的控制。

TCP报文=TCP头部+TCP数据部分。同样,IP数据包也包含tcp数据包或udp数据包。

源端口和目的端口:各占 2 字节,端口是传输层与应用层的服务接口,传输层的复用和分用功能都要通过端口才能实现。

序号:占4个字节,TCP连接中传送的字节流中的每个字节都按顺序编号。

确认号:占4个字节,是期望收到对方下一个报文的第一个数据字节的序号。

ACK:仅当ACK=1时,确认号字段才有效。TCP规定,在连接建立后所有报文的传输都必须把ACK置1;

RST:当 RST=1 时,表明 TCP 连接中出现严重差错(如由于主机崩溃或其他原因),必须释放连接,然后再重新建立运输连接;

SYN:同步 SYN = 1 表示这是一个连接请求或连接接受报文;

FIN:用来释放一个连接.FIN=1 表明此报文段的发送端的数据已发送完毕,并要求释放运输连接。

02 TCP三次握手

TCP三次握手:即为TCP连接的建立。

第一次握手:建立连接时,客户端发送SYN包(seq=x)到服务器,并进入SYN_SENT状态,等待服务器确认;

第二次握手:服务器收到SYN包,为了确认客户的SYN包,所以发送一个确认包ACK(ack=x+1),同时自己也发送一个SYN包(seq=y),即SYN+ACK包,此时服务器进入SYN_RECV状态。

第三次握手:客户端收到服务器的SYN+ACK包,向服务器发送确认包ACK(ack=y+1),此包发送完毕,客户端和服务器进入ESTABLISHED(TCP连接成功)状态,完成三次握手。

03 TCP四次挥手

TCP四次握手:即为TCP连接的释放。

第一次挥手:Clien发送一个FIN,用来关闭Client到Server的数据传送,Client进入FIN_WAIT_1状态。

第二次挥手:Server收到FIN后,发送一个ACK给Client,Server进入CLOSE_WAIT状态。

第三次挥手:Server发送一个FIN,用来关闭Server到Client的数据传送,Server进入LAST_ACK状态。

第四次挥手:Client收到FIN后,Client进入TIME_WAIT状态,发送ACK给Server,Server进入CLOSED状态,完成四次握手。

04 UDP协议概述

UDP(User Datagram Protocol):用户数据报协议。是一种无连接的传输层协议,不会创建连接。它的优点为速度快,缺点为会丢包、会出错。

由于UDP协议的特点,所以UPD协议的使用场景如下:

不需要可靠机制,只需要速度快。

流媒体、多媒体游戏、IP电话

资源消耗小

05 TCP协议与UDP协议对比

根据是否连接、传输可靠性、应用场景、速度这几个特点,TCP协议和UDP协议有以下几点不同。

软件测试之TCP、UPD协议详解_第1张图片

常见的应用层协议中,基于TCP协议的有:HTTP、HTTPS、FTP。基于UDP协议的有:DNS(域名解析协议)等。

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