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UDP UDP协议全称是用户数据报协议在网络中它与TCP协议一样用于处理数据包是一种无连接的协议。在OSI模型中在第四层——传输层处于IP协议的上一层。UDP有不提供数据包分组、组装和不能对数据包进行排序的缺点也就是说当报文发送之后是无法得知其是否安全完整到达的。
它有以下几个特点
1、面向无连接 首先 UDP 是不需要和 TCP一样在发送数据前进行三次握手建立连接的想发数据就可以开始发送了。并且也只是数据报文的搬运工不会对数据报文进行任何拆分和拼接操作。具体来说就是 在发送端应用层将数据传递给传输层的 UDP 协议UDP 只会给数据增加一个 UDP 头标识下是 UDP 协议然后就传递给网络层了在接收端网络层将数据传递给传输层UDP 只去除 IP 报文头就传递给应用层不会任何拼接操作
2、有单播多播广播的功能 UDP 不止支持一对一的传输方式同样支持一对多多对多多对一的方式也就是说 UDP 提供了单播多播广播的功能。
3、UDP是面向报文的 发送方的UDP对应用程序交下来的报文在添加首部后就向下交付IP层。UDP对应用层交下来的报文既不合并也不拆分而是保留这些报文的边界。因此应用程序必须选择合适大小的报文
4、不可靠性 首先不可靠性体现在无连接上通信都不需要建立连接想发就发这样的情况肯定不可靠。并且收到什么数据就传递什么数据并且也不会备份数据发送数据也不会关心对方是否已经正确接收到数据了。再者网络环境时好时坏但是 UDP 因为没有拥塞控制一直会以恒定的速度发送数据。即使网络条件不好也不会对发送速率进行调整。这样实现的弊端就是在网络条件不好的情况下可能会导致丢包但是优点也很明显在某些实时性要求高的场景比如电话会议就需要使用 UDP 而不是 TCP。
5、头部开销小传输数据报文时是很高效的。
TCP 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。例如当你想查看网页或查看电子邮件时希望完整且按顺序查看网页而不丢失任何内容。当你下载文件时希望获得的是完整的文件而不仅仅是文件的一部分因为如果数据丢失或乱序都不是你希望得到的结果于是就用到了TCP。 TCP协议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由 IETF 的RFC 793定义。TCP 是面向连接的、可靠的流协议。流就是指不间断的数据结构你可以把它想象成排水管中的水流。
1、TCP连接过程(三次握手)
第一次握手
客户端向服务端发送连接请求报文段。该报文段中包含自身的数据通讯初始序号。请求发送后客户端便进入 SYN-SENT 状态。
第二次握手
服务端收到连接请求报文段后如果同意连接则会发送一个应答该应答中也会包含自身的数据通讯初始序号发送完成后便进入 SYN-RECEIVED 状态。
第三次握手
当客户端收到连接同意的应答后还要向服务端发送一个确认报文。客户端发完这个报文段后便进入 ESTABLISHED 状态服务端收到这个应答后也进入 ESTABLISHED 状态此时连接建立成功。
这里可能大家会有个疑惑为什么 TCP 建立连接需要三次握手而不是两次这是因为这是为了防止出现失效的连接请求报文段被服务端接收的情况从而产生错误。 2、TCP断开链接四次挥手
TCP 是全双工的在断开连接时两端都需要发送 FIN 和 ACK。
第一次挥手
若客户端 A 认为数据发送完成则它需要向服务端 B 发送连接释放请求。
第二次挥手
B 收到连接释放请求后会告诉应用层要释放 TCP 链接。然后会发送 ACK 包并进入 CLOSE_WAIT 状态此时表明 A 到 B 的连接已经释放不再接收 A 发的数据了。但是因为 TCP 连接是双向的所以 B 仍旧可以发送数据给 A。
第三次挥手
B 如果此时还有没发完的数据会继续发送完毕后会向 A 发送连接释放请求然后 B 便进入 LAST-ACK 状态。
第四次挥手
A 收到释放请求后向 B 发送确认应答此时 A 进入 TIME-WAIT 状态。该状态会持续 2MSL最大段生存期指报文段在网络中生存的时间超时会被抛弃 时间若该时间段内没有 B 的重发请求的话就进入 CLOSED 状态。当 B 收到确认应答后也便进入 CLOSED 状态。 3、TCP协议的特点
面向连接
面向连接是指发送数据之前必须在两端建立连接。建立连接的方法是“三次握手”这样能建立可靠的连接。建立连接是为数据的可靠传输打下了基础。
仅支持单播传输
每条TCP传输连接只能有两个端点只能进行点对点的数据传输不支持多播和广播传输方式。
面向字节流
TCP不像UDP一样那样一个个报文独立地传输而是在不保留报文边界的情况下以字节流方式进行传输。
可靠传输
对于可靠传输判断丢包误码靠的是TCP的段编号以及确认号。TCP为了保证报文传输的可靠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字节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假设丢失了将会被重传。
提供拥塞控制
当网络出现拥塞的时候TCP能够减小向网络注入数据的速率和数量缓解拥塞
TCP提供全双工通信
TCP允许通信双方的应用程序在任何时候都能发送数据因为TCP连接的两端都设有缓存用来临时存放双向通信的数据。当然TCP可以立即发送一个数据段也可以缓存一段时间以便一次发送更多的数据段最大的数据段大小取决于MSS
