一、两者区别

1.TCP面向连接的运输层协议,UDP无连接
2.TCP是可靠交付,UDP是尽最大努力交付
3.TCP面向字节流,UDP面向报文
4.TCP是点对点连接的,UDP一对一,一对多,多对多都可以
5.TCP适合用于网页,邮件等,UDP适合用于视频,语音广播等

TCP(Transmission Control Protocol):

可靠的、面向连接的协议(eg:打电话)、传输效率低全双工通信(发送缓存&接收缓存)、面向字节流。

使用TCP的应用:Web浏览器;电子邮件、文件传输程序。

UDP(User Datagram Protocol)

不可靠的、无连接的服务,传输效率高(发送前时延小),一对一、一对多、多对一、多对多、面向报文,尽最大努力服务,无拥塞控制。

使用UDP的应用:域名系统 (DNS);视频流;IP语音(VoIP)。

二、为什么UDP有时比TCP更有优势?

UDP以其简单、传输快的优势,在越来越多场景下取代了TCP,如实时游戏。

(1)网速的提升给UDP的稳定性提供可靠网络保障,丢包率很低,如果使用应用层重传,能够确保传输的可靠性。

(2)TCP为了实现网络通信的可靠性,使用了复杂的拥塞控制算法,建立了繁琐的握手过程,由于TCP内置的系统协议栈中,极难对其进行改进。

采用TCP,一旦发生丢包,TCP会将后续的包缓存起来,等前面的包重传并接收到后再继续发送,延时会越来越大,基于UDP对实时性要求较为严格的情况下,采用自定义重传机制,能够把丢包产生的延迟降到最低,尽量减少网络问题对游戏性造成影响。

TCP三次握手的过程

第一次握手,发送SYN报文,传达信息:“你好,我想建立连接”;
第二次握手,回传SYN+ACK报文,传达信息:“好的,可以建立链接”;
第三次握手,回传ACK报文,传到信息:“好的,我知道了,那我们连接”。然后就建立连接了。在发送报文之前各方都要确认可以进行连接。
之所以采取三次握手机制,不过是为了信息传输的可靠性。

二次握手可能导致的问题:

如上图所示,如果仅仅是2次握手的话,可能出现的问题如下:

Host A发送的数据包由于网络的原因,出现了滞留,即延时到达了HostB。此时,B以为HostA发来了请求,于是就向HostA发送确认报文,以建立连接。而HostA收到报文后,由于其没有向HostB发起建立连接的请求,因此不会理睬HostB的确认,也不会向HostB发送数据。而此时的B认为已经建立起连接了,就等待HostA发送的数据,导致HostB的资源白白浪费!

另一种表述:

谢希仁版《计算机网络》中的例子:
"已失效的连接请求报文段”的产生在这样一种情况下:
client发出的第一个连接请求报文段并没有丢失,而是在某个网络结点长时间的滞留了,以致延误到连接释放以后的某个时间才到达server。
本来这是一个早已失效的报文段,但server收到此失效的连接请求报文段后,就误认为是client再次发出的一个新的连接请求。
于是就向client发出确认报文段,同意建立连接。

假设不采用“三次握手”,那么只要server发出确认,新的连接就建立了。
由于现在client并没有发出建立连接的请求,因此不会理睬server的确认,也不会向server发送数据,但server却以为新的运输连接已经建立,并一直等待client发来数据。
这样,server的很多资源就白白浪费掉了。
采用“三次握手”的办法可以防止上述现象发生。
例如刚才那种情况,client不会向server的确认发出确认,server由于收不到确认,就知道client并没有要求建立连接。”

这个例子很清晰的阐释了“三次握手”对于建立可靠连接的意义。

TCP三次握手之打电话的例子

  A : 你好我是A,你听得到我在说话吗

  B : 听到了,我是B,你听到我在说话吗

  A : 嗯,听到了

  建立连接,开始聊天!

四次挥手过程

为什么TCP协议终止链接要四次?

1、当主机A确认发送完数据且知道B已经接受完了,想要关闭发送数据口(当然确认信号还是可以发),就会发FIN给主机B。

2、主机B收到A发送的FIN,表示收到了,就会发送ACK回复。

3、但这是B可能还在发送数据,没有想要关闭数据口的意思,所以FIN与ACK不是同时发送的,而是等到B数据发送完了,才会发送FIN给主机A。

4、A收到B发来的FIN,知道B的数据也发送完了,回复ACK, A等待2MSL以后,没有收到B传来的任何消息,知道B已经收到自己的ACK了,A就关闭链接,B也关闭链接了。

通俗例子:

A:“喂,我不说了。”A->FIN_WAIT1

B:“我知道了。等下,上一句还没说完。Balabala…..”B->CLOSE_WAIT | A->FIN_WAIT2

B:”好了,说完了,我也不说了。”B->LAST_ACK

A:”我知道了。”A->TIME_WAIT | B->CLOSED

A等待2MSL,保证B收到了消息,否则重说一次”我知道了”,A->CLOSED

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