TCP和UDP的区别(转)
TCP協議與UDP協議的區別
? ??首先咱們弄清楚,TCP協議和UCP協議與TCP/IP協議的聯系,很多人犯糊涂了,一直都是說TCP/IP協議與UDP協議的區別,我覺得這是沒有從本質上弄清楚網絡通信!
TCP/IP協議是一個協議簇。里面包括很多協議的。UDP只是其中的一個。之所以命名為TCP/IP協議,因為TCP,IP協議是兩個很重要的協議,就用他兩命名了。
TCP/IP協議集包括應用層,傳輸層,網絡層,網絡訪問層。
其中應用層包括:
超文本傳輸協議(HTTP):萬維網的基本協議.? ?
文件傳輸(TFTP簡單文件傳輸協議):? ?
遠程登錄(Telnet),提供遠程訪問其它主機功能,它允許用戶登錄? ???
internet主機,并在這臺主機上執行命令.? ??
網絡管理(SNMP簡單網絡管理協議),該協議提供了監控網絡設備的方法,以及配置管理,統計信息收集,性能管理及安全管理等.? ?
域名系統(DNS),該系統用于在internet中將域名及其公共廣播的網絡節點轉換成IP地址.?
其次網絡層包括:? ??
Internet協議(IP)? ???
Internet控制信息協議(ICMP)? ??
地址解析協議(ARP)? ??
反向地址解析協議(RARP)??
最后說網絡訪問層:網絡訪問層又稱作主機到網絡層(host-to-network).網絡訪問層的功能包括IP地址與物理地址硬件的映射,以及將IP封裝成幀.基于不同硬件類型的網絡接口,網絡訪問層定義了和物理介質的連接.
當然我這里說得不夠完善,TCP/IP協議本來就是一門學問,每一個分支都是一個很復雜的流程,但我相信每位學習軟件開發的同學都有必要去仔細了解一番。
下面我著重講解一下TCP協議和UDP協議的區別。
TCP(Transmission Control Protocol,傳輸控制協議)是面向連接的協議,也就是說,在收發數據前,必須和對方建立可靠的連接。一個TCP連接必須要經過三次“對話”才能建立起來,其中的過程非常復雜,只簡單的描述下這三次對話的簡單過程:主機A向主機B發出連接請求數據包:“我想給你發數據,可以嗎?”,這是第一次對話;主機B向主機A發送同意連接和要求同步(同步就是兩臺主機一個在發送,一個在接收,協調工作)的數據包:“可以,你什么時候發?”,這是第二次對話;主機A再發出一個數據包確認主機B的要求同步:“我現在就發,你接著吧!”,這是第三次對話。三次“對話”的目的是使數據包的發送和接收同步,經過三次“對話”之后,主機A才向主機B正式發送數據。
詳細點說就是:(文章部分轉載http://zhangjiangxing-gmail-com.iteye.com,主要是這個人講解得很到位,的確很容易使人理解!)
TCP三次握手過程
1?主機A通過向主機B 發送一個含有同步序列號的標志位的數據段給主機B ,向主機B 請求建立連接,通過這個數據段,
主機A告訴主機B 兩件事:我想要和你通信;你可以用哪個序列號作為起始數據段來回應我.
2 主機B 收到主機A的請求后,用一個帶有確認應答(ACK)和同步序列號(SYN)標志位的數據段響應主機A,也告訴主機A兩件事:
我已經收到你的請求了,你可以傳輸數據了;你要用哪佧序列號作為起始數據段來回應我
3 主機A收到這個數據段后,再發送一個確認應答,確認已收到主機B 的數據段:"我已收到回復,我現在要開始傳輸實際數據了
這樣3次握手就完成了,主機A和主機B 就可以傳輸數據了.
3次握手的特點
沒有應用層的數據
SYN這個標志位只有在TCP建產連接時才會被置1
握手完成后SYN標志位被置0
TCP建立連接要進行3次握手,而斷開連接要進行4次
1?當主機A完成數據傳輸后,將控制位FIN置1,提出停止TCP連接的請求
2??主機B收到FIN后對其作出響應,確認這一方向上的TCP連接將關閉,將ACK置1
3 由B 端再提出反方向的關閉請求,將FIN置1
4 主機A對主機B的請求進行確認,將ACK置1,雙方向的關閉結束.
由TCP的三次握手和四次斷開可以看出,TCP使用面向連接的通信方式,大大提高了數據通信的可靠性,使發送數據端
和接收端在數據正式傳輸前就有了交互,為數據正式傳輸打下了可靠的基礎
名詞解釋
ACK??TCP報頭的控制位之一,對數據進行確認.確認由目的端發出,用它來告訴發送端這個序列號之前的數據段
都收到了.比如,確認號為X,則表示前X-1個數據段都收到了,只有當ACK=1時,確認號才有效,當ACK=0時,確認號無效,這時會要求重傳數據,保證數據的完整性.
SYN??同步序列號,TCP建立連接時將這個位置1
FIN??發送端完成發送任務位,當TCP完成數據傳輸需要斷開時,提出斷開連接的一方將這位置1
TCP的包頭結構:
源端口 16位
目標端口 16位
序列號 32位
回應序號 32位
TCP頭長度 4位
reserved 6位
控制代碼 6位
窗口大小 16位
偏移量 16位
校驗和 16位
選項??32位(可選)
這樣我們得出了TCP包頭的最小長度,為20字節。
#import "ViewController.h"
#import "AsyncSocket.h"
@interface ViewController ()<AsyncSocketDelegate>{
? ? IBOutlet UITextField *_ipField;
? ? IBOutlet UITextField *_sendField;
? ? IBOutlet UITextView *_textView;
? ? NSMutableArray *_mArray;
? ? //客戶端
? ? AsyncSocket *_clientSocket;
? ? //服務端
? ? AsyncSocket *_serverSocket;
}?
- (IBAction)conToHost:(id)sender;
- (IBAction)sendText:(id)sender;
?@end?
@implementation ViewController
?- (void)viewDidLoad
{
? ? [super viewDidLoad];
? ? _mArray = [[NSMutableArray alloc] init];
? ? //客戶端
? ? _clientSocket = [[AsyncSocket alloc] initWithDelegate:self];
? ? //服務端
? ? _serverSocket = [[AsyncSocket alloc] initWithDelegate:self];
? ? //監聽有沒有客戶端連接
? ? [_serverSocket acceptOnPort:5678 error:nil];
}
//監聽到客戶端已連接,調下面方法時,三次握手已完成,sock只負責監聽(_serverSocket),連接是newSocket
- (void)onSocket:(AsyncSocket *)sock didAcceptNewSocket:(AsyncSocket *)newSocket{
? ? [_mArray addObject:newSocket];
? ? //監聽客戶端發送消息
? ? [newSocket readDataWithTimeout:-1 tag:0];
}?
//當監聽到客戶端發送了消息
- (void)onSocket:(AsyncSocket *)sock didReadData:(NSData *)data withTag:(long)tag{
? ? NSString *str = [[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding];
? ? if (_textView.text.length >= 100) {
?? ? ? ? _textView.text = @"";
? ? }
? ? //消息顯示到textview上,sock.connectedHost是客戶端的地址
? ? _textView.text = [NSString stringWithFormat:@"%@%@:%@\n",_textView.text,sock.connectedHost,str];
? ? //繼續監聽客戶端發送消息
? ? [sock readDataWithTimeout:-1 tag:0];
}
//連接
- (void)conToHost:(id)sender{
? ? //如果已經連接,先斷開
? ? if (_clientSocket.isConnected) {
? ? ? ? [_clientSocket disconnect];
? ? }
? ? [_clientSocket connectToHost:_ipField.text onPort:5678 withTimeout:30 error:nil];
}
?//連接成功
- (void)onSocket:(AsyncSocket *)sock didConnectToHost:(NSString *)host port:(UInt16)port{
? ? NSLog(@"連接成功");
}
//發送
- (void)sendText:(id)sender{
? ? NSData *data = [_sendField.text dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
? ? _sendField.text = @"";
? ? [_clientSocket writeData:data withTimeout:30 tag:0];
}
//發送成功
- (void)onSocket:(AsyncSocket *)sock didWriteDataWithTag:(long)tag{
? ? NSLog(@"發送成功");
}
UDP(User Data Protocol,用戶數據報協議)
(1) UDP是一個非連接的協議,傳輸數據之前源端和終端不建立連接,當它想傳送時就簡單地去抓取來自應用程序的數據,并盡可能快地把它扔到網絡上。在發送端,UDP傳送數據的速度僅僅是受應用程序生成數據的速度、計算機的能力和傳輸帶寬的限制;在接收端,UDP把每個消息段放在隊列中,應用程序每次從隊列中讀一個消息段。
(2) 由于傳輸數據不建立連接,因此也就不需要維護連接狀態,包括收發狀態等,因此一臺服務機可同時向多個客戶機傳輸相同的消息。
(3) UDP信息包的標題很短,只有8個字節,相對于TCP的20個字節信息包的額外開銷很小。
(4) 吞吐量不受擁擠控制算法的調節,只受應用軟件生成數據的速率、傳輸帶寬、源端和終端主機性能的限制。
(5)UDP使用盡最大努力交付,即不保證可靠交付,因此主機不需要維持復雜的鏈接狀態表(這里面有許多參數)。
(6)UDP是面向報文的。發送方的UDP對應用程序交下來的報文,在添加首部后就向下交付給IP層。既不拆分,也不合并,而是保留這些報文的邊界,因此,應用程序需要選擇合適的報文大小。
我們經常使用“ping”命令來測試兩臺主機之間TCP/IP通信是否正常,其實“ping”命令的原理就是向對方主機發送UDP數據包,然后對方主機確認收到數據包,如果數據包是否到達的消息及時反饋回來,那么網絡就是通的。
UDP的包頭結構:
源端口 16位
目的端口 16位
長度 16位
校驗和 16位
#import "ViewController.h"
#import "AsyncUdpSocket.h"
#import "GDataXMLNode.h"
@interface ViewController ()<AsyncUdpSocketDelegate>{
? ? IBOutlet UITextField *_ipField;
? ? IBOutlet UITextField *_sendField;
? ? IBOutlet UITextView *_textView;
? ? //發送端
? ? AsyncUdpSocket *_sendSocket;
? ? //接收端
? ? AsyncUdpSocket *_recvSocket;
}
- (IBAction)sendText:(id)sender;
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad
{
? ? [super viewDidLoad];
? ?? ?//發送端
? ? _sendSocket = [[AsyncUdpSocket alloc] initWithDelegate:self];
? ? //綁定端口
? ? [_sendSocket bindToPort:5555 error:nil];
? ? //接收端
? ? _recvSocket = [[AsyncUdpSocket alloc] initWithDelegate:self];
? ? [_recvSocket bindToPort:6666 error:nil];
? ? //監聽有沒有消息發送
? ? [_recvSocket receiveWithTimeout:-1 tag:0];
}
//如果監聽到別人發送的消息
- (BOOL)onUdpSocket:(AsyncUdpSocket *)sock didReceiveData:(NSData *)data withTag:(long)tag fromHost:(NSString *)host port:(UInt16)port{
? ? //解析xml
? ? GDataXMLDocument *doc = [[GDataXMLDocument alloc] initWithData:data options:0 error:nil];
? ? //解析message
? ? GDataXMLElement *messageEle = doc.rootElement;
? ? //解析name
? ? GDataXMLElement *nameEle = [[messageEle elementsForName:@"name"]lastObject];
? ? //解析text
? ? GDataXMLElement *textEle = [[messageEle elementsForName:@"text"]lastObject];
? ? //顯示出來
? ? if (_textView.text.length > 100) {
? ? ? ? _textView.text = @"";
? ? }
? ? _textView.text = [NSString stringWithFormat:@"%@%@:%@\n",_textView.text,nameEle.stringValue,textEle.stringValue];
? ? //繼續監聽
? ? [_recvSocket receiveWithTimeout:-1 tag:0];
? ? return YES;
}
//發送
- (void)sendText:(id)sender{
/*
?<?xml>
?<message>
?? <name>...</name>
?? <text>.....</text>
?</message>
*/
? ? GDataXMLElement *messageEle = [GDataXMLElement elementWithName:@"message"];
? ? GDataXMLElement *nameEle = [GDataXMLElement elementWithName:@"name" stringValue:@"Handsom Man"];
? ? GDataXMLElement *textEle = [GDataXMLElement elementWithName:@"text" stringValue:_sendField.text];
? ? [messageEle addChild:nameEle];
? ? [messageEle addChild:textEle];
? ? //聲明
? ? GDataXMLDocument *doc = [[GDataXMLDocument alloc]initWithRootElement:messageEle];
? ? [doc setCharacterEncoding:@"utf-8"];
?? ?
? ? //發送數據
? ? [_sendSocket sendData:doc.XMLData toHost:_ipField.text port:6666 withTimeout:30 tag:0];
}
?
//發送出去后調用
- (void)onUdpSocket:(AsyncUdpSocket *)sock didSendDataWithTag:(long)tag{
?
}
?
小結TCP與UDP的區別:
1.基于連接與無連接;
2.對系統資源的要求(TCP較多,UDP少);
3.UDP程序結構較簡單;
4.流模式與數據報模式 ;
5.TCP保證數據正確性,UDP可能丟包,TCP保證數據順序,UDP不保證。
?
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的TCP和UDP的区别(转)的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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