TCP和UDP

tcp和udp是传输的两种协议他们各有不同，大部分情况下使用的是tcp协议，还有一部分使用的是udp协议

1.TCP和UDP的区别

  • TCP
  1. TCP面向连接，通过三次握手连接和四次握手断开连接；
  2. TCP是可靠的通信方式，通过超时重传、数据校验等方式来确保信息无差错，不丢失，不重复。并且按序到达；
  3. TCP把数据当成字节流，当网络出现波动时，连接可能出现响应延迟的问题；
  4. TCP只支持点对点通信；
  5. TCP报文首部比较大有20字节；
  • UDP
  1. 无连接，发送前不握手，收后不断开；
  2. 不保证可靠，无重传，无确认，无序；
  3. 面向报文，一次发一个完整报文，不合并，不拆分；
  4. 支持1->1、1->N、N->N；
  5. 首部仅8字节，开销小；
  6. 无流量控制和拥塞控制，应用层自己限速；

2.TCP保证自身可靠性的方式

  • 分片重组与序号管理：发送端按 MSS 分片、接收端按序号重组，天然解决失序/重复问题。
  • 到达确认：接收端接收到分片数据时，根据分片的序号对端回复一个确认包（ACK）；
  • 超时重发：发送方在发送分片后开始计时，若超时却没有收到对端的确认包（ACK），将会重发分片,可选SACK只重传丢失的块;
  • 滑动窗口：TCP中采用滑动窗口来进行传输控制，发送方可以通过滑动窗口大小来确定应该发送多少字节的数据。当窗口为0时，发送方不会再发送数据；
  • 重复处理：如果传输的分片出现重复，TCP的接收端会抛弃重复的数据；
  • 数据校验：首部与数据反码和校验，出错即丢。
  • 拥塞控制：慢启动，拥塞避免，快重传，快恢复，动态调节发送频率；
  • 保活计时器：长时间无数据则发探活包，防止‘’死连接‘’占用资源

3.UDP不可靠的原因

  • 无连接状态，不跟踪报文是否到达；
  • 无序号与确认，无法判断丢包或乱序；
  • 无超时重传，发送后不管；
  • 无流量/拥塞控制，网络拥塞时仍按原速率发送，加剧丢包；
  • 仅可选校验和，出错直接丢弃，不通知发送方。

4.TCP和UDP的使用场景

  • TCP使用场景：

TCP实现了数据传输过程中的各种控制，适合对可靠性有要求的场景

如：文件传输、远程登录、邮件、数据库、web等

  • UDP使用场景：

可以容忍数据丢失的场景

如：DNS查询、DHCP广播、实时游戏同步