运输层协议：TCP和UDP

运输层简介

运输层的通信实体不再是主机，而是主机中的进程。运输层的通信是一台主机的进程和另一台主机的进程进行数据交换。

运输层作用

• 运输层向上层的应用层提供通信服务
• 运输层为进程提供端到端的通信

运输层协议

• 传输控制协议（TCP）：面向连接的可靠传输协议
• 用户数据报协议（UDP)：无连接的不可靠协议

应用层对UDP和TCP的使用

应用	应用层协议	运输层协议
域名解析	DNS	UDP
文件传送	TFTP（简单文件传送协议）	UDP
万维网	HTTP	TCP
电子邮件	SMTP	TCP
文件传送	FTP（文件传送协议）	TCP

UDP

UDP，用户数据报协议（User Packet Protocol）。UDP在IP的数据报基础上只加入了很少的功能，包括复用分用和差错检测。它有以下的特点：

1. 无连接：UDP在发送数据前不需要建立连接，这减少了建立连接和释放连接带来的开销
2. 尽最大努力交付：UDP没有差错重传的机制，它只能尽最大努力交付数据，所以是不可靠传输。虽然没有重传机制导致了不可靠传输，但是这样也减少了主机需要维护的状态参数，减轻了主机的负担
3. 面向报文：UDP将上层服务传递的报文加上首部后就能发送，它不会对数据进行拆分或合并
4. 首部开销小：UDP报文的首部只有8字节
5. 一对多、多对一、一对一通信

TCP

TCP，传输控制协议（Transport Controller Protocol）。TCP是比较复杂的协议，它加入了可靠传输、流量控制、拥塞控制的机制。

1. 面向连接：TCP在发送数据之前要建立TCP连接，通信完成需要释放连接。TCP建立连接要经过三次握手的过程，释放连接要经过四次挥手
2. 可靠传输：TCP通过确认报文、停止等待（自动重传）等方式实现了可靠传输
3. 面向字节流：TCP会将应用层的数据划分成大小不等的数据块，数据块以字节为单位。TCP会将这些数据块封装后按序发送，但是不能保证数据块到达的顺序
4. 点对点：因为建立连接，TCP只能进行端到端的通信

TCP与UDP对比

	UDP	TCP
有无连接	无连接	有连接
是否可靠	尽最大努力交付	可靠传输
传输方式	面向报文	面向字节流
端点	一对一、一对多	点对点
首部大小	首部小，仅8字节	首部开销大