【计算机网络】TCP与UDP

用户数据报协议 UDP

UDP 概述

UDP 只在 IP 的数据报服务之上增加了很少一点的功能，即端口的功能和差错检测的功能。

虽然 UDP 用户数据报只能提供不可靠的交付，但 UDP 在某些方面有其特殊的优点。

UDP 的主要特点

• UDP 是无连接的，即发送数据之前不需要建立连接。
• UDP 使用尽最大努力交付，即不保证可靠交付。
• UDP 是面向报文的。
• UDP 没有拥塞控制，很适合多媒体通信的要求。
• UDP 支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信。
• UDP 的首部开销小，只有 8 个字节。

面向报文的 UDP

• 发送方 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。
• 应用层交给 UDP 多长的报文，UDP 就照样发送，即一次发送一个报文。
• 接收方 UDP 对 IP 层交上来的 UDP 用户数据报，在去除首部后就原封不动地交付上层的应用进程，一次交付一个完整的报文。
• 应用程序必须选择合适大小的报文。

UDP端口用报文队列来实现

UDP 基于端口的分用

传输控制协议 TCP

TCP 最主要的特点

• TCP 是面向连接的运输层协议。
• 每一条 TCP 连接只能有两个端点(endpoint)，每一条 TCP 连接只能是点对点的（一对一）。
• TCP 提供可靠交付的服务。
• TCP 提供全双工通信。
• 面向字节流。

• TCP 连接是一条虚连接而不是一条真正的物理连接。
• TCP 对应用进程一次把多长的报文发送到TCP 的缓存中是不关心的。
• TCP 根据对方给出的窗口值和当前网络拥塞的程度来决定一个报文段应包含多少个字节（UDP 发送的报文长度是应用进程给出的）。
• TCP 可把太长的数据块划分短一些再传送。TCP 也可等待积累有足够多的字节后再构成报文段发送出去。

TCP 的连接

• TCP 把连接作为最基本的抽象。
• 每一条 TCP 连接有两个端点。
• TCP 连接的端点不是主机，不是主机的IP 地址，不是应用进程，也不是运输层的协议端口。TCP 连接的端点叫做套接字(socket)或插口。
• 端口号拼接到(contatenated with) IP 地址即构成了套接字。

套接字 (socket)

每一条 TCP 连接唯一地被通信两端的两个端点（即两个套接字）所确定。即：

TCP 与 UDP的区别

• TCP 提供面向连接的服务。
  TCP 不提供广播或多播服务。
  TCP 协议数据单元的首部增大很多，还要占用许多的处理机资源。

• UDP 在传送数据之前不需要先建立连接。
  对方收到 UDP 报文后，不需要给出任何确认。
  在某些情况下 UDP 是一种最有效的工作方式。