現(xiàn)在Internet上流行的協(xié)議是TCP/IP協(xié)議，該協(xié)議中對低于1024的端口都有確切的定義，他們對應(yīng)著Internet上一些常見的服務(wù)。這些常見的服務(wù)可以分為使用TCP端口面向連接)和使用UDP端口(面向無連接)兩種。

一TCP協(xié)議簡介

　　TCP(Transmission Control Protocol，傳輸控制協(xié)議)是面向連接的協(xié)議，也就是說，在收發(fā)數(shù)據(jù)前，必須和對方建立可靠的連接。

　　一個(gè)TCP連接必須要經(jīng)過三次“對話”才能建立起來，其中的過程非常復(fù)雜，只簡單的描述下這三次對話的簡單過程：主機(jī)A向主機(jī)B發(fā)出連接請求數(shù)據(jù)包：“我想給你發(fā)數(shù)據(jù)，可以嗎?”，這是第一次對話；主機(jī)B向主機(jī)A發(fā)送同意連接和要求同步(同步就是兩臺主機(jī)一個(gè)在發(fā)送，一個(gè)在接收，協(xié)調(diào)工作)的數(shù)據(jù)包：“可以，你什么時(shí)候發(fā)?”，這是第二次對話；主機(jī)A再發(fā)出一個(gè)數(shù)據(jù)包確認(rèn)主機(jī)B的要求同步：“我現(xiàn)在就發(fā)，你接著吧！”，這是第三次對話。三次“對話”的目的是使數(shù)據(jù)包的發(fā)送和接收同步，經(jīng)過三次“對話”之后，主機(jī)A才向主機(jī)B正式發(fā)送數(shù)據(jù)。

　　TCP的三次握手過程如下：

　　1. 主機(jī)A通過向主機(jī)B發(fā)送一個(gè)含有同步序列號的標(biāo)志位的數(shù)據(jù)段給主機(jī)B ，向主機(jī)B請求建立連接，通過這個(gè)數(shù)據(jù)段，主機(jī)A告訴主機(jī)B 兩件事：我想要和你通信；你可以用哪個(gè)序列號作為起始數(shù)據(jù)段來回應(yīng)我。

　　2. 主機(jī)B收到主機(jī)A的請求后，用一個(gè)帶有確認(rèn)應(yīng)答(ACK)和同步序列號(SYN)標(biāo)志位的數(shù)據(jù)段響應(yīng)主機(jī)A，也告訴主機(jī)A兩件事：我已經(jīng)收到你的請求了，你可以傳輸數(shù)據(jù)了；你要用哪佧序列號作為起始數(shù)據(jù)段來回應(yīng)我。

　　3. 主機(jī)A收到這個(gè)數(shù)據(jù)段后，再發(fā)送一個(gè)確認(rèn)應(yīng)答，確認(rèn)已收到主機(jī)B 的數(shù)據(jù)段：“我已收到回復(fù)，我現(xiàn)在要開始傳輸實(shí)際數(shù)據(jù)了。這樣3次握手就完成了，主機(jī)A和主機(jī)B就可以傳輸數(shù)據(jù)了。

　　TCP建立連接要進(jìn)行3次握手,而斷開連接要進(jìn)行4次。

　　1. 當(dāng)主機(jī)A完成數(shù)據(jù)傳輸后，將控制位FIN置1，提出停止TCP連接的請求；

　　2. 主機(jī)B收到FIN后對其作出響應(yīng)，確認(rèn)這一方向上的TCP連接將關(guān)閉，將ACK置1；

　　3. 由B端再提出反方向的關(guān)閉請求，將FIN置1；

　　4. 主機(jī)A對主機(jī)B的請求進(jìn)行確認(rèn)，將ACK置1，雙方向的關(guān)閉結(jié)束。

　　由TCP的三次握手和四次斷開可以看出,TCP使用面向連接的通信方式，大大提高了數(shù)據(jù)通信的可靠性，使發(fā)送數(shù)據(jù)端和接收端在數(shù)據(jù)正式傳輸前就有了交互，為數(shù)據(jù)正式傳輸打下了可靠的基礎(chǔ)。

二UDP協(xié)議簡介

　　UDP(User Data Protocol)——用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議，是一個(gè)簡單的面向數(shù)據(jù)報(bào)的運(yùn)輸層協(xié)議。UDP不提供可靠性，它只是把應(yīng)用程序傳給IP層的數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送出去，但是并不能保證它們能到達(dá)目的地。由于UDP在傳輸數(shù)據(jù)報(bào)前不用在客戶和服務(wù)器之間建立一個(gè)連接，且沒有超時(shí)重發(fā)等機(jī)制，故而傳輸速度很快。

　　UDP協(xié)議具有如下幾個(gè)特點(diǎn)：

　　(1)UDP是一個(gè)非連接的協(xié)議，傳輸數(shù)據(jù)之前源端和終端不建立連接，當(dāng)它想傳送時(shí)就簡單地去抓取來自應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)，并盡可能快地把它扔到網(wǎng)絡(luò)上。在發(fā)送端，UDP傳送數(shù)據(jù)的速度僅僅是受應(yīng)用程序生成數(shù)據(jù)的速度、計(jì)算機(jī)的能力和傳輸帶寬的限制；在接收端，UDP把每個(gè)消息段放在隊(duì)列中，應(yīng)用程序每次從隊(duì)列中讀一個(gè)消息段。

　　(2)由于傳輸數(shù)據(jù)不建立連接，因此也就不需要維護(hù)連接狀態(tài)，包括收發(fā)狀態(tài)等，因此一臺服務(wù)機(jī)可同時(shí)向多個(gè)客戶機(jī)傳輸相同的消息。

　　(3)UDP信息包的標(biāo)題很短，只有8個(gè)字節(jié)，相對于TCP的20個(gè)字節(jié)信息包的額外開銷很小。

　　(4)吞吐量不受擁擠控制算法的調(diào)節(jié)，只受應(yīng)用軟件生成數(shù)據(jù)的速率、傳輸帶寬、源端和終端主機(jī)性能的限制。

　　(5)UDP使用盡最大努力交付，即不保證可靠交付，因此主機(jī)不需要維持復(fù)雜的鏈接狀態(tài)表(這里面有許多參數(shù))。

　　(6)UDP是面向報(bào)文的。發(fā)送方的UDP對應(yīng)用程序交下來的報(bào)文，在添加首部后就向下交付給IP層。既不拆分，也不合并，而是保留這些報(bào)文的邊界，因此，應(yīng)用程序需要選擇合適的報(bào)文大小。

　　我們經(jīng)常使用“ping”命令來測試兩臺主機(jī)之間TCP/IP通信是否正常，其實(shí)“ping”命令的原理就是向?qū)Ψ街鳈C(jī)發(fā)送UDP數(shù)據(jù)包，然后對方主機(jī)確認(rèn)收到數(shù)據(jù)包，如果數(shù)據(jù)包是否到達(dá)的消息及時(shí)反饋回來，那么網(wǎng)絡(luò)就是通的。

三TCP與UDP區(qū)別總結(jié)

　　1. TCP面向連接(如打電話要先撥號建立連接)；UDP是無連接的，即發(fā)送數(shù)據(jù)之前不需要建立連接；

　　2. TCP提供可靠的服務(wù)。也就是說，通過TCP連接傳送的數(shù)據(jù)，無差錯(cuò)，不丟失，不重復(fù)，且按序到達(dá)；UDP盡最大努力交付，也不保證可靠交付；

　　3. TCP面向字節(jié)流，實(shí)際上是TCP把數(shù)據(jù)看成一連串無結(jié)構(gòu)的字節(jié)流；UDP是面向報(bào)文的；

　　4. UDP沒有擁塞控制，因此網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞不會(huì)使源主機(jī)的發(fā)送速率降低(對實(shí)時(shí)應(yīng)用很有用，如IP電話，實(shí)時(shí)視頻會(huì)議等)；

　　5. 每一條TCP連接只能是點(diǎn)到點(diǎn)的；UDP支持一對一，一對多，多對一和多對多的交互通信；

　　6. TCP首部開銷20字節(jié)；UDP的首部開銷小，只有8個(gè)字節(jié)；

　　7. TCP的邏輯通信信道是全雙工的可靠信道，UDP則是不可靠信道。

四應(yīng)用場合

　　UDP適用于不需要TCP可靠機(jī)制的情形，比如，當(dāng)高層協(xié)議或應(yīng)用程序提供錯(cuò)誤和流控制功能的時(shí)候，UDP是傳輸層協(xié)議，服務(wù)于很多知名應(yīng)用層協(xié)議，包括網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)(NFS)、簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(SNMP)、域名系統(tǒng)(DNS)以及簡單文件傳輸系統(tǒng)(TFTP)。比如，日常生活中，常見使用UDP協(xié)議的應(yīng)用如下： QQ語音、QQ視頻、TFTP ……。

　　TCP是一種面向連接的、可靠的、基于字節(jié)流的運(yùn)輸層通信協(xié)議，通常由IETF的RFC793說明。在簡化的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)OSI模型中，它完成運(yùn)輸層所指定的功能。一些要求比較高的服務(wù)一般使用這個(gè)協(xié)議，如FTP、Telnet、SMTP、HTTP、POP3等。

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