TCP 与UDP的区别
很多文章都说TCP协议可靠,UDP协议不可靠!为什么前者可靠,后者不可靠呢?既然UDP协议不可靠,为什么还要使用它呢?所谓的TCP协议是面向连接的协议,面向连接是什么呢?
TCP和UDP都是传输层的协议!从编程的角度看,就是两个模块(模块就是代码的集合,一系列代码的组合提供相应的功能!模块化最终目的就是:分工协作!模块化好处:便于扩展开发以及维护!)。
先说TCP协议:
这个协议,是面向的连接!面向连接这个概念,我们要从物理层看起。大家都知道,因为“信道复用技术”的迅猛发展,才促使了计算机网络的发展!如果没有“信道复用技术”,那么单条线路上(这里的线路指物理传输介质,例如:双绞线、光纤、电话线)单位时间内只能供一台计算机使用!还是举例说明:就拿你自己的计算机来说,你跟同学“小明”聊天的时候,就不能跟另外一位同学“小强”聊天,如果你想同时跟两位同学聊天,那么你就得装两条线路!那么同时与第三位、第四位同学。。。第N位同学聊天的时候,你需要装几根线路?全世界人民聊天的时候,又需要装几根线路?
“信道复用技术”实现了,在同一条线路上,单位时间内可供X台计算机同时通信!Toad知道以下几种复用技术:
1、频分复用
2、时分复用
3、波分复用
4、码分复用
5、空分复用
6、统计复用
7、极化波复用
关于“信道复用技术”更深层次的问题,需要你自己去研究!
上面我们提到了“信道复用技术”!知道了这一点,我们就很容易明白“物理信道”上的“虚拟信道”概念了!不同的信道复用技术,使用不同的复用技术,目的就是创建“虚拟信道”。
一个TCP协议连接其实就是在物理线路上创建的一条“虚拟信道”。这条“虚拟信道”建立后,在TCP协议发出FIN包之前(两个终端都会向对方发送一个FIN包),是不会释放的。正因为这一点,TCP协议被称为面向连接的协议!
UDP协议,一样会在物理线路上创建一条“虚拟信道”,否则UDP协议无法传输数据!但是,当UDP协议传完数据后,这条“虚拟信道”就被立即注销了!因此,称UDP是不面向连接的协议!
大家要知道,一种物理线路,单位时间内,能够创建的“虚拟信道”是有限的!从这个问题,大家应该明白了TCP协议和UDP协议为什么会共存了吧,然而,这只是其中一个原因而已!
那为什么又说TCP协议可靠,UDP协议不可靠呢?以上说的是一个原因,还有一个原因是:使用TCP协议传输数据,当数据从A端传到B端后,B端会发送一个确认包(ACK包)给A端,告知A端数据我已收到!UDP协议就没有这种确认机制!这一点,在做TCP协议首部分析时,会详加解释!
QQ普通会员就是使用的UDP协议进行传输数据!既然UDP协议自身没有确认机制,这个工作可以交给应用层的进程来完成(QQ)!大家使用QQ的时候,感觉出错的几率还是非常小吧!当然,把这个确认工作完全交给QQ自身来做,就直接导致了,QQ软件体积增大!
有些应用,对数据传输可靠性要求非常高,例如大家浏览网页,通过网页注册帐号、转帐等服务,这是不容许出错的,使用TCP协议能把出错的可能性降到最低(当然,网络自身很糟糕,TCP协议也没办法)。但是,提供这种可靠服务,会加大网络带宽的开销,因为“虚拟信道”是持续存在的,同时网络中还会出现大量的ACK和FIN包!
因此,鱼和熊掌不可兼得,需根据实际情况选择传输协议
TCP协议提供了可靠的数据传输,但是其拥塞控制、数据校验、重传机制的网络开销很大,不适合实时通信,所以选择开销很小的UDP协议来传输数据。
UDP 协议是无连接的数据传输协议并且无重传机制,会发生丢包、收到重复包、乱序等情况。而对于数据精确性要求不高的状态数据以及视频数据,丢包的影响不大。因为会不断收到新的包,丢失的个别包会有新的包来覆盖,所以只需在远程控制系统的通信部分自行处理乱序及重复包的问题,而对于丢包的问题一般不作处理。
但对于命令包这种需要精确收发的数据, 可在程序的开发中加入丢包重发和超时丢弃的处理。当然,如果开发的是对于实时性要求不高的事件型控制命令的传输,不希望发生指令的丢失也可以直接采用TCP协议。TCP的重传机制正好适合这种情况。
非面向连接的传输协议在数据传输之前不建立连接,而是在每个中间节点对非面向连接的包和数据包进行路由。没有点到点的连接,非面向连接的协议,如UDP,是不可靠的连接。当一个UDP数据包在网络中移动时,发送过程并不知道它是否到达了目的地,除非应用层已经确认了它已到达的事实。非面向连接的协议也不能探测重复的和乱序的包。标准的专业术语用“不可靠”来描述UDP。在现代网络中,UDP并不易于导致传输失败,但是你也不能肯定地说它是可靠的。
UDP
User Datagram Protocol
用户数据报协议
UDP是ISO参考模型中一种无连接的传输层协议,提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。UDP 协议基本上是IP协议与上层协议的接口。UDP协议适用端口分辨运行在同一台设备上的多个应用程序。
目录
• 1 简介
• 2 为什么要使用UDP?
• 3 UDP报头
• 4 UDP协议的几个特性
• 5 UDP vs TCP
• 6 UDP协议的应用
•7 UDP 程序设计
UDP-简介
UDP协议的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。在OSI 模型中,在第四层——传输层,处于IP协议的上一层。UDP有不提供数据报分组、组装和不能对数据包的排序的缺点,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。
UDP用来支持那些需要在计算机之间传输数据的网络应用。包括网络视频会议系统在内的众多的客户/服务器模式的网络应用都需要使用UDP协议。UDP协议从问世至今已经被使用了很多年,虽然其最初的光彩已经被一些类似协议所掩盖,但是即使是在今天,UDP仍然不失为一项非常实用和可行的网络传输层协议。
与所熟知的TCP(传输控制协议)协议一样,UDP协议直接位于IP(网际协议)协议的顶层。根据OSI(开放系统互连)参考模型,UDP和TCP都属于传输层协议。
UDP协议的主要作用是将网络数据流量压缩成数据报的形式。一个典型的数据报就是一个二进制数据的传输单位。每一个数据报的前8个字节用来包含报头信息,剩余字节则用来包含具体的传输数据。
UDP-为什么要使用UDP?
在选择使用协议的时候,选择UDP必须要谨慎。在网络质量令人不十分满意的环境下,UDP 协议数据包丢失会比较严重。但是由于UDP的特性:它不属于连接型协议,因而具有资源消耗小,处理速度快的优点,所以通常音频、视频和普通数据在传送时使用UDP较多,因为它们即使偶尔丢失一两个数据包,也不会对接收结果产生太大影响。比如我们聊天用的ICQ和OICQ就是使用的UDP协议。
UDP-UDP报头