TCP和UDP的区别

TCP和UDP的区别

  • 1. TCP
    • 1.1 特点
    • 1.2 性能
    • 1.3 应用场景
    • 1.4 步骤
  • 2. UDP
    • 2.1 特点
    • 2.2 性能
    • 2.3 应用场景
    • 2.4 步骤
  • 3. 具体
    • 3.1 TCP
    • 3.2 UDP
  • 4. 区别
  • 5. 补充

1. TCP

TCP 的全称是Transmission Control Protocol ,传输控制协议。其首部字节为20~60字节

1.1 特点

  • 面向连接
  • 传输是可靠的,保证了数据的正确性和数据顺序
  • 以字节流的形式进行传输,实际上是TCP把数据看成一连串无结构的字节流;

1.2 性能

  • 传输效率慢
  • 需要的资源多

1.3 应用场景

要求文件传输可靠(如文件传输、邮件传输)

1.4 步骤

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;

2. UDP

UDP 的全称是 User Datagram Protocol,用户数据报协议。由8个字节(即4个字段)组成

2.1 特点

  • 面向无连接
  • 传输不可靠,可能会出现丢包、UDP不能保证数据的发送顺序
  • 以数据报文段的形式进行传输,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)

2.2 性能

  • 传输效率快
  • 需要的资源比较少

2.3 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
  6. 要求通讯速度快(如域名转换);或者是即时通讯(语音、视频、直播等)

2.4 步骤

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;

3. 具体

3.1 TCP

  1. TCP是面向连接的服务。在传输数据之前必须先建立连接,数据传送介绍后需要释放连接。
  2. TCP不提供广播或多播服务。
  3. 由于TCP要提供可靠的、面向连接的传输服务(TCP的可靠性提现在TCP在进行传递数据之前,会有三次握手来建立量额吉,而且在数据传递时,有确认、窗口、重传、拥塞控制等机制,在数据传递完后,还会端口连接用来节约系统资源),这些难以避免的操作增加了许多开销,如确认、流量控制、计时器以及连接管理等。
  4. 这不仅使协议数据单元的首部增大很多,还要占用许多处理机资源。
  5. TCP一般用于文件传输、发送和接收邮件、远程登录等场景。

3.2 UDP

  1. UDP在传送数据之前不需要先建立连接,远程主机在收到UDP报文以后,不需要给出任何确认。
  2. 虽然UDP不提供可靠的交付,但在某些情况下UDP确实是一种最有效的工作方式(一般用于即时通讯),比如语音、视频、直播等。

4. 区别

  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要求的系统资源较多,UDP较少

  3. 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

  4. 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)

  5. 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

  6. TCP首部开销20字节;UDP的首部开销小,只有8个字节

  7. 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

5. 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,UDP如果在传输途中出现了丢包,UDP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UDP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。

参考:https://www.cnblogs.com/williamjie/p/9390164.html

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