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。
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RFC793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
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
TCP是全双工的,在断开连接时两端都需要发送FIN和ACK。
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。
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。
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。
第四次握手
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