TCP 与 UDP

0. tcp 与 udp 的 异同特性

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| | TCP | UDP |
| name | 传输控制协议 | 用户数据报协议 |
| 面向连接? | 需要 * 传输数据前建立连接 * 传输完毕后断开连接 | 不需要 |
| 可靠的传输数据? | 可靠 有确认机制(三次握手) * 有确认、窗口、重传、拥塞控制的机制 保证数据可靠传输 * 保证数据无差错、不丢失、不重复、有序到达 | 不可靠 没有确认机制 * 收到报文后,没有确认收到信息返回 可能会造成问题: * 数据丢失 * 数据非顺序到达 |
| 传输的消息有状态? | 有状态 需要维持复杂的连接状态表 * 记录消息是否被发送 * 记录消息是否被接受 | 无状态 |
| 数据传输的形式? | 面向连续的字节流 | 面向独立的报文 |
| 协议首部开销? | 20~60 字节 | 8 字节 |
| 服务形式or范围 | 仅支持 点对点通信 | 支持 一对一、 一对多、 多对一、多对多通信 |
| 如何选择? | 一般用于传输准确性要求高场景 * 文件传输 * 发送和接受邮件 * 远程登录 | 一般用于即时通信 * 语音 * 视频 * 比如看视频少了一两帧区别不大 * 直播 |
| 传输效率 | 由于TCP 在传输 的时候 ,多了连接、确认、重传等机制 相比TCP传输速率低许多 ||

1. Tcp

1.1 建立与断开连接

(1)tcp三次握手 ------ 建立连接

(2)Tcp四次挥手------断开连接

1.2 传输的可靠性保证

tcp是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输协议,通过一系列机制来保证数据的可靠传输,主要包括:

1. 超时重传

  • 通过在每个数据包上标记一个序列号,并等待接收方的确认应答
    • 如果一定时间内未收到应答,在设定的超时时间过后,再次发送

2. 流量控制

  • 防止接受过多的数据,导致接收方无法处理
    • 连接的双方都有固定大小的缓冲空间
    • 接受方通过tcp窗口来告知发送方 还有多少缓存空间
    • 使用到了流量控制协议,即 tcp通过滑动窗口来实现
      • 提示发送方控制发送的数据量

3. 拥塞控制

  • 防止发送过多的数据,导致网络拥塞
    • 通过检测网络的拥塞状态(拥塞控制算法)来动态调整发送频率

4. 校验和

  • 如果收到首部和数据的校验和 有差错,则丢弃此报文
    • 端对端的校验和 可以检测到数据在传输过程中的变化
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