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上一篇了解了TCP的三次握手过程#xff0c;目的、以及如何保证可靠性、序列号与ACK的作用#xff0c;最后离开的时候四次挥手的内容#xff0c;这还只是TCP内容中的冰山一角#xff0c;是不是觉得TCP这个协议非常复杂#xff0c;这一篇我们来了解下传输层另外一个协…前言
上一篇了解了TCP的三次握手过程目的、以及如何保证可靠性、序列号与ACK的作用最后离开的时候四次挥手的内容这还只是TCP内容中的冰山一角是不是觉得TCP这个协议非常复杂这一篇我们来了解下传输层另外一个协议UDP。 「模拟器、工具合集」复制整段内容
链接https://docs.qq.com/sheet/DV0xxTmFDRFVoY1dQ?tab7ulgil
UDP数据报
UDP相对TCP来说是一个非常简单的协议它的特点正好跟TCP相反TCP提供面向连接的提供可靠性服务而UDP则是无连接、可靠性没有保证。单独讲解UDP其实没多少内容我们从另外一个角度来了解了解UDP。
1对比TCPUDP有什么区别呢 先来看看UDP的头部 源目端口号用于表示当时双方通信使用的端口号 UDP长度包含整个UDP的头部加数据。 校验和校验UDP数据报在传输中是否有错误。
看起来是不是特别简单没有多余的可选字段、控制字段也体现了无连接、无可靠性保证的特性没有对应的字段来提供这样的功能。 TCP与UDP协议的主要区别比较
1连接 TCP面向连接传输数据的时候需要先建立连接 UDP不需要连接应用层下发数据就传输。 2可靠性 TCP可以通过三次握手和重传机制保证数据的可靠性保证数据无差错、不丢失、不重复、按顺到达 UDP尽最大努力传输不提供可靠性功能 3服务对象 TCP是一对一的两点服务每一个客户端与服务器都是一个独立的连接通道。 UDP没有连接所以支持一对一、一对多、多对多的交互。 4开销 TCP头部跟IP头部一样默认20个字节如果有可选项则会更大。 UDP头部固定只有8个字节开销小。 5有序性 TCP可以通过三次握手随机生成的序列号来保证消息包的顺序。 UDP没有该功能 6分片 TCP数据大小如果大于协商的MSS大小会在传输层进行分片接收端收到后同样由TCP组装如果中途丢失一个分片只需要重传丢失的这个分片部分。 UDP数据大小如果大于MTU则会在IP层进行分片接收端收到以后在IP层重组然后发送给传输层UDP如果中途丢失一个分片则整个相关的数据包都需要重传传输效率非常差。
7速度 TCP需要创建三次握手连接以及断开的时候需要四次挥手对于延迟跟开销会大些。 UDP没有连接一说有数据就发所以速度相对比较快。
2为什么有了TCP还需要UDP呢 假设只有TCP传输协议没有UDP你正好在跟一个哥们语音中途可能由于小区网络高峰期的原因导致网络不太稳定可能有1~2秒的语音丢失这个其实可以接受的对于人类来说完全可以通过整段话的意思推断出那1~2秒的丢失内容这个时候如果传输协议使用的是TCP的话TCP通过序列号或者ACK的回应发现中间有几个数据丢失了它会将这个数据重新发送可能你都把一段话听完了这个时候突然收到对方补发的数据很有可能导致听不懂这段话的意思原本中间丢失的1~2秒是不会影响理解这整段话的意思。 TCP还有一个特性它收到一个数据后并不是马上会交给应用层处理而是等接收的数据多点一并交给应用层处理在实时性上就体现的很不好大家都用过微信的语音通话你说的同时这个消息会实时的发出去给对方如果在语音通信中使用TCP根据这个特性你在跟对方建立通信语音后互相打了招呼后准备说事情这个事情占用的时间比较长可能说了1分钟多那可能TCP会把你说前面30秒的数据先传过去然后在把后面的传过去这对用户来说体验感是非常不好的。 所以像视频、语音这些多媒体的通信大部分都使用的UDP协议或者是UDP与TCP共用就是避免上面的事情发生因为视频、语音丢失一个画面或者某几秒语音对于用户来说都可以接受这正是因为UDP的特点就是面向无连接有数据下来就直接发送简单又高效。 其实你可以发现UDP的特点跟IP是一样的都是尽力而为去转发不提供可靠性功能那有的朋友可能会有疑问为什么不直接使用IP就行了还特意设计一个类似的UDP传输协议出来。我们都知道访问一个应用层服务是通过IP端口号来进行的而IP协议中的Protocol字段只有8位最大值255显然不能够满足需求的UDP可以实现端口复用并且呢对于应用程序调用来说也起来也方便。 3一个小实验抓包看看 拉两台PC,设置好对应的地址后开启抓包双击PC1找到UDP发包工具这里目的MAC填写PC2的双击PC2直接复制填写好IP地址跟端口号就可以发送了。 通过抓包也能看到UDP协议结构非常的简单。 “承上启下”
在网络使用中除了常见的视频、语音这些多媒体应用使用UDP协议外比如常用的DNS、电脑、手机同步时间的NTP协议以及给终端分配地址的DHCP协议都是使用的UDP下一篇了解下两个应用层的协议一个DNS、一个DHCP。
