TCP/UDP协议

OSI网络七层模型

应用层
表示层
会话层
传输层
网络层
数据链路层
物理层

分层是为了让每一层的开发人员不需要关心网络的所有部分,比如做网线的只需要关注物理层,而不需要关注http

各层的主要功能

低三层

物理层:是原始的数据比特流能在物理介质上传输(电信号、光信号在网线中传输)
数据链路层:通过校验、确认和反馈重发等手段,行程稳定的数据链路(01010101)(两个节点间)
网络层:进行路由选择和流量控制。(IP协议)(网络,通过IP找到对应的服务器,但无法提供端口级别的)

承上启下

传输层:提供可靠的端口到端口数据传输服务(TCP/UDP协议)

高三层(在不规范的划分中,会合为1个应用层,成为5层模型,tomcat、nginx都是高三层…)

会话层:负责建立、管理和中止进程之间的会话和数据交换。(关闭连接、建立连接)
表示层:负责数据格式转换、数据加密与解密、压缩与解压缩等。
应用层:为用户的应用进程提供网络服务。

传输控制协议TCP

传输控制协议(TCP)是Internet一个重要的传输层协议。TCP提供面向连接、可靠、有序、字节流传输服务。应用程序在使用TCP之前,必须先建立TCP连接。

  • TCP协议报文
    TCP协议报文
    在这里插入图片描述

TCP握手机制

三次挥手过程

最大程度检测网络是否通畅
在这里插入图片描述

四次挥手过程

在这里插入图片描述

用户数据报协议UDP

用户数据报协议UDP是Internet传输层协议。提供无连接、不可靠、数据报尽力传输服务。

在这里插入图片描述
开发应用人员在UDP上构建应用,关注以下几点:

  1. 应用进程更容易控制发送什么数据以及何时发送
  2. 无需建立连接
  3. 无连接状态
  4. 首部开销小

UDP和TCP比较

TCPUDP
面向连接无连接
提供可靠性保障不可靠
资源占用多资源占用少

什么情况下用到UDP?
例:音视频聊天。物联网设备日志上报(摩拜、ofo、灯杆状态上报)

socket编程

socket编程是Internet应用种最广泛地网络应用编程接口,实现与3中底层协议接口:
数据报类型套接字SOCK_DGRAM(面向UDP接口)
流式套接字SOCK_STREAM(面向TCP接口)
原始套接字SOCK_RAW(面向网络层协议接口IP、ICMP等)

主要socket API及其调用过程

创建套接字
端口绑定
发送数据
接收数据
释放套接字

Socket API函数定义
listen() [1]、accept()[2]函数只能用于服务端
[^1]:监听端口有没有连接
[^2]:获取端口有没有新的数据

connect()函数只能用于客户端;

通用接口:
socket()、bind()、send()、recv()、sendto()、recvfrom()、close()

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