TCP和UDP

1.2 TCP 特点

1.2.1 面向连接

通信双方必须先建立连接才能进行数据的传输,双方都必须为该连接分配必要的系统内核资源,以管理连接的状态和连接上的传输。

双方间的数据传输都可以通过这一个连接进行。

完成数据交换后,双方必须断开此连接,以释放系统资源。

这种连接是一对一的,因此TCP不适用于广播的应用程序,基于广播的应用程序请使用UDP协议。

1.2.2 可靠传输

TCP采用发送应答机制

TCP发送的每个报文段都必须得到接收方的应答才认为这个TCP报文段传输成功

超时重传

发送端发出一个报文段之后就启动定时器,如果在定时时间内没有收到应答就重新发送这个报文段。

TCP为了保证不发生丢包,就给每个包一个序号,同时序号也保证了传送到接收端实体的包的按序接收。然后接收端实体对已成功收到的包发回一个相应的确认(ACK);如果发送端实体在合理的往返时延(RTT)内未收到确认,那么对应的数据包就被假设为已丢失将会被进行重传。

错误校验

由发送端计算,然后由接收端验证,其目的是为了检测数据在发送端到接收端之间是否有改动,如果接收方检测到校验和有差错,则直接丢弃这个数据包。

流量控制和阻塞管理

流量控制用来避免主机发送得过快而使接收方来不及完全收下。

1.3 TCP 优缺点

优点:

可靠,稳定

适合传输大量数据

缺点:

传输速度慢

占用系统资源高

1.4 TCP 和 UDP 区别

TCP 面向连接; UDP 是不面向连接;

TCP 提供可靠的数据传输,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 不保证可靠的数据传输,容易出现丢包情况;

TCP 需要连接传输速度慢,UDP 不需要连接传输速度快

TCP 不支持发广播; UDP 支持发广播

TCP 对系统资源要求较多,UDP 对系统资源要求较少。

TCP 适合发送大量数据,UDP 适合发送少量数据

TCP 有流量控制,UDP 没有流量控制

1.5 TCP 使用场景

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

QQ文件传输

TCP 注意点

TCP 服务器一般情况下都需要绑定端口号,否则客户端找不到这个服务器

TCP 客户端一般不绑定端口号,使用随机生成的端口号即可

TCP 服务器中通过 listen 可以将 socket 创建出来的主动套接字变为被动的,这是做 TCP 服务器时必须要做的

当 TCP 客户端和服务端建立好连接才可以收发数据,UDP 是不需要建立连接,直接就可以发送数据

当一个 TCP 客户端和服务端连接成功后,服务器端会有1个新的套接字,这个套接字用来标记这个客户端,单独为这个客户端服务

listen 后的套接字是被动套接字,用来接收新的客户端的链接请求的,而accept返回的新套接字是标记这个新客户端的

关闭 listen 后的套接字意味着被动套接字关闭了,会导致新的客户端不能够链接服务器,但是之前已经链接成功的客户端正常通信。

关闭 accept 返回的套接字意味着这个客户端已经服务完毕

当客户端的套接字调用 close 后,服务器端会 recv 解堵塞,并且返回的长度为0,因此服务器可以通过返回数据的长度来区别客户端是否已经下线

3.2 UDP 特点

因为 UDP 发送数据之前不需要建立连接所有具有以下特点:

无连接

资源开销小

传输速度快

udp每个数据包最大是64K

3.3 UDP 优缺点

优点:

传输速度快

不需要连接,资源开销小

缺点:

传输数据不可靠,容易丢数据包

没有流量控制,当对方没有及时接收数据,发送方一直发送数据会导致缓冲区数据满了,电脑出现卡死情况,所有接收方需要及时接收数据。

3.4 UDP 使用场景

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.

qq音视频传输,微信音视频传输

上课使用的共屏软件

发送广播消息

3.5 小结

UDP 是用户数据报协议, 它是无连接的、不可靠的网络传输协议.

UDP 具有无连接、资源开销小、传输速度快、每个数据包最大是64K的特点.

UDP 缺点是传输数据不可靠,容易丢数据包.

UDP 的使用主要是在通讯质量要求不高的场景.

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