TCP 和 UDP 的区别、TCP 是如何保证可靠传输的？

目录

OSI七层模型

TCP和UDP属于哪一层

TCP 和 UDP 的区别、TCP 是如何保证可靠传输的？

数据链路层有哪些协议？

http和https有什么区别？

总结

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在互联网协议族中，TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）是两种最基本的数据传输协议。它们各有各的特点和用途，应用范围广泛。本文将详细介绍TCP和UDP的区别，并深入探讨TCP如何保证可靠传输。

OSI七层模型

OSI（Open Systems Interconnection）七层模型，这七个层次是：

1. 应用层（Application Layer）：负责处理用户程序的数据，例如电子邮件和文件传输。
2. 表示层（Presentation Layer）：负责管理数据的加密和解密，以及数据格式的转换。
3. 会话层（Session Layer）：负责建立和维护通信会话。
4. 传输层（Transport Layer）：负责端到端的数据传输，例如可靠的字节流和不可靠的数据包。
5. 网络层（Network Layer）：负责数据的路由，将数据从源地址发送到目的地址。
6. 数据链路层（Data Link Layer）：负责物理网络上数据的传输，例如以太网。
7. 物理层（Physical Layer）：负责物理连接的建立和维护，以及数据的物理传输。

这个模型是用来描述网络通信的抽象模型，每一层都定义了如何处理数据，并提供了标准接口。这使得不同的设备和系统可以相互通信，实现了网络的互通性。

TCP和UDP属于哪一层

TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）都属于传输层。

TCP是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。它由IETF的RFC 793定义。TCP在应用层和网络层之间建立端到端的连接，保证了数据传输的可靠性和顺序性，适用于要求可靠性和顺序性的数据传输场景，如HTTP、FTP、SMTP等协议都是基于TCP协议的。

UDP是一种无连接、不可靠的传输层协议。它不需要建立连接，只是简单地将数据包发送到目的地址，不保证数据传输的可靠性和顺序性，也不具备流量控制和拥塞控制的功能。UDP在应用层和网络层之间传输数据，适用于数据传输要求实时性和效率的场景，如实时音视频传输、网络游戏等。

TCP和UDP都是传输层协议，属于计算机网络体系结构中的第四层，位于网络层之上应用层之下。

TCP 和 UDP 的区别、TCP 是如何保证可靠传输的？

TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）有以下区别：

1. 连接方式：TCP是面向连接的，在传输数据之前需要先建立连接。UDP是无连接的，可以直接将数据发送给目的主机，不需要建立连接。
2. 可靠性：TCP提供了可靠的数据传输，它保证了数据的顺序性和完整性，能够检测数据包的丢失和重复，并进行重传。UDP则没有这些机制，因此它不适合传输重要的数据。
3. 流量控制：TCP具有流量控制机制，可以根据接收方的处理能力来控制发送的数据速率，避免数据过多导致接收方处理不过来。UDP没有流量控制机制。
4. 拥塞控制：TCP具有拥塞控制机制，当网络拥堵时，它会减慢发送数据的速率，以避免网络拥堵进一步加剧。UDP没有拥塞控制机制。

TCP通过以下机制来保证可靠传输：

1. 建立连接：在TCP中，通信双方需要通过三次握手过程建立连接。这个过程建立了双方的序列号和确认号，为后续的数据传输做好了准备。
2. 数据包编号：TCP将传输的数据分割成数据段，并为每个数据段编号。接收方可以根据编号还原原始数据。
3. 确认与超时：发送方在发送数据后，会等待接收方的确认。如果接收方收到了数据，它会发送一个确认信号。如果发送方在一定时间内没有收到确认，它会重传数据。这个机制可以保证数据不会丢失或重复。
4. 流量控制：TCP使用滑动窗口机制进行流量控制。接收方告诉发送方自己的窗口大小，发送方根据窗口大小来控制发送的数据量。这个机制可以避免接收方处理不过来过多的数据。
5. 拥塞控制：TCP通过拥塞控制算法（如慢开始、拥塞避免、快重传和快恢复）来避免网络拥塞。当检测到网络拥堵时，发送方会减慢发送数据的速率，以避免网络拥塞进一步加剧。
6. 数据校验：TCP在发送数据时会添加一个校验和，接收方在收到数据后会检查校验和。如果数据损坏或不一致，接收方会通知发送方重新发送数据。

数据链路层有哪些协议？

数据链路层协议主要包括以下几种：

1. PPP（点对点协议）：主要应用于点对点的串行链路，提供了同步和异步两种数据位速率，同时支持多种网络协议，如IP、IPv6、ARP、RARP等。
2. HDLC（高级数据链路控制协议）：是一种基于同步传输的数据链路层协议，主要用于局域网中的数据链路层通信。
3. SLIP（串行线路接口协议）：是一种简单的串行线路协议，主要用于UNIX系统的终端连接。
4. PPPoE（Point-to-Point Protocol over Ethernet）：是一种在以太网上建立点对点连接的协议，主要用于宽带上网。
5. ARP（地址解析协议）：用于将IP地址转换为MAC地址，以便在局域网中进行数据传输。
6. RARP（反向地址解析协议）：用于将MAC地址转换为IP地址，通常用于无盘工作站。
7. MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol）：是一种将一个交换网络划分成多个域，每个域内形成多棵生成树，生成树之间彼此独立，以实现快速恢复和负载均衡的数据链路层协议。
8. RPR（Rapid Ring Protection Protocol）：是一种专门应用于以太网环的链路层协议，能够快速检测到网络故障并恢复。
9. RPL（Resilient Packet Ring）：是一种综合了SDH/SONET和以太网以及其它一些环网技术的优点，集IP的智能化、以太网的经济性和光纤环网的高带宽、高可靠性于一体，能够满足较高要求的城域网需求的二层协议。

这些协议在不同的应用场景中具有不同的特点和优势，可以根据实际需求选择合适的数据链路层协议。

http和https有什么区别？

HTTP和HTTPS主要有以下几个区别：

1. 安全性：HTTP是超文本传输协议，信息是明文传输的，因此它不是一种安全协议。相反，HTTPS是具有安全性的ssl证书加密的传输协议，因此它比HTTP更安全。
2. 端口号：HTTP的默认端口是80，而HTTPS的默认端口是443。
3. 协议：HTTP是一种无状态的协议，而HTTPS是由SSL+HTTP构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议。
4. 成本：HTTP是免费的，而HTTPS需要付费。这是因为HTTPS使用了SSL加密，需要购买SSL证书，所以部署的成本较高。
5. 浏览器地址展示方式：在浏览器中，HTTP的地址展示方式是“http://”，而HTTPS的地址展示方式是“https://”。

总的来说，HTTP和HTTPS的主要区别在于安全性、端口号、协议、成本和浏览器地址展示方式上。

总结

TCP和UDP在数据传输方面有着显著的区别。TCP是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输协议，适用于要求数据顺序性和完整性的应用。

而UDP是无连接的、不可靠的传输协议，适用于对实时性和效率要求较高的应用。TCP通过建立连接、数据包编号、确认与超时、流量控制、拥塞控制和数据校验等机制，确保数据的可靠传输。了解TCP和UDP的区别及其工作原理，有助于我们在不同应用场景中选择合适的数据传输协议。