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TCP UDP

• TCP(Transmission Control Protocol)：傳輸控制協議
• UDP(User Datagram Protocol)：用户數據報協議
• TCP UDP 都是傳輸層協議

目錄

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• TCP UDP
• 目錄

• TCP / UDP的區別

• TCP是面向連接的協議，UDP是無連接協議
• TCP可靠，UDP不可靠
• TCP有序，UDP無序
• UDP程序結構較簡單

• TCP和UDP的使用場景
• 為什麼TCP會粘包、拆包，而UDP不會

• TCP粘包、拆包發生原因
• 再説UDP不會粘包、拆包原因
• TCP粘包與分包的處理方法
• TCP的三次握手
• 為什麼連接的時候是三次握手，關閉的時候卻是四次揮手？

TCP / UDP的區別

• TCP 是面向連接的協議，UDP 是無連接協議
• TCP 是字節流模式，UDP 是數據報模式
• TCP無界，UDP有界
• TCP有序，UDP無序
• TCP可靠，UDP不可靠
• TCP有流量控制（擁塞控制），UDP沒有
• UDP程序結構較簡單

TCP是面向連接的協議，UDP是無連接協議

TCP是面向連接的，在連接持續的過程中，socket中收到的數據都是由同一台主機發出的，因此，知道保證數據是有序的到達就行了，至於每次讀取多少數據自己看着辦。

UDP是無連接的協議，只要知道接收端的IP和端口，且網絡是可達的，任何主機都可以向接收端發送數據。客户端一次讀取超過一個報文的數據，則會數據錯亂

TCP可靠，UDP不可靠

由於TCP有重傳機制，UDP不會進行重傳。

TCP有序，UDP無序

消息在傳輸過程中可能會亂序，後發送的消息可能會先到達，TCP會對其進行重排序，UDP不會。

UDP程序結構較簡單

TCP報頭是20字節 > UDP報頭是8字節。

TCP和UDP的使用場景

• UDP適用於對傳輸效率要求高，但準確率要求低的應用場景：

• 包總量較少的通信(DNS、SNMP等)
• 視頻、音頻等多媒體通信(即時通信)
• 廣播通信
• DNS：用於域名解析服務，53號端口。
• SNMP：簡單網絡管理協議，使用161號端口，是用來管理網絡設備的。由於網絡設備很多，無連接的服務就體現出其優勢。
• TFTP(Trival File Transfer Protocal)，簡單文件傳輸協議，該協議在熟知端口69上使用UDP服務。

• TCP適合對傳輸效率要求低，但準確率要求高的應用場景:

• HTTP：萬維網協議，是從Web服務器傳輸超文本到本地瀏覽器的傳送協議。
• FTP：文件傳輸協議，使用21端口。
• Telnet：一種用於遠程登陸的端口，使用23端口
• SMTP：郵件傳送協議，用於發送郵件，使用25號端口。
• POP3：接收郵件，使用110端口。

為什麼TCP會粘包、拆包，而UDP不會

TCP粘包、拆包發生原因

1. 要發送的數據 > 發送緩衝區剩餘空間大小，將會拆包。
2. 待發送數據 > 最大報文長度，將會拆包。
3. 要發送的數據 < TCP發送緩衝區的大小，TCP會啓用Nagle算法，對多次的數據流進行合併，寫入緩衝區的數據一次發送出去，將會發生粘包。
4. 接收數據端的應用層沒有及時讀取緩衝區中的數據，服務器下次發送將會發生粘包。

再説UDP不會粘包、拆包原因

他不會對數據包進行合併發送，每一個數據包都是完整的（數據+UDP頭+IP頭等等封裝一次）也就沒有粘包一説了。

TCP粘包與分包的處理方法

客户端在數據包固定位置添加包的長度信息，服務器接收到數據後，先解析包長度，然後根據包長度截取數據包（客户端有自動重發機制，故而在應用層不會導致數據的不完整性）

TCP的三次握手

• 第一次握手：客户端發送一個同步標誌SYN=1，ACK=0標誌的數據包給接收端，請求進行連接；
• 第二次握手：接收端收到請求並且允許連接的話，就會發送一個SYN=1，ACK=1標誌的數據包給發送端，可以通訊了，並且讓發送端發送一個確認數據包
• 第三次握手：發送端發送一個SYN=0，ACK=1的數據包給接收端，確認連接建立，可以通訊。
• 中斷連接端可以是Client端，也可以是Server端。

為什麼連接的時候是三次握手，關閉的時候卻是四次揮手？

• 因為三次握手中Server端收到Client端的SYN連接請求報文後，可以直接發送SYN+ACK報文。其中ACK報文是用來應答的，SYN報文是用來同步的。
• 但是關閉連接時，當Server端收到FIN報文時，並不會立即關閉SOCKET，先應答Client端一個ACK報文，等確認所有的數據都發送完了，才能發送FIN報文，由於不能一起發送，所以是四次握手。