TCP和UDP的区别和优缺点及应用场景 |
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TCP和UDP的区别和优缺点及应用场景
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一、区别 TCP 是面向连接的，UDP 是面向无连接的 TCP提供可靠的服务。也就是说，通过TCP连接传送的数据，无差错，不丢失，不重复，且按序到达;UDP尽最大努力交付，即不保证可靠交付。Tcp通过校验和，重传控制，序号标识，滑动窗口、确认应答实现可靠传输。如丢包时的重发控制，还可以对次序乱掉的分包进行顺序控制。 TCP 保证数据正确性，UDP 可能丢包 TCP 保证数据顺序，UDP 不保证 UDP具有较好的实时性，工作效率比TCP高，适用于对高速传输和实时性有较高的通信或广播通信。 TCP数据传输慢，UDP数据传送快 每一条TCP连接只能是点到点的;UDP支持一对一，一对多，多对一和多对多的交互通信。 TCP对系统资源要求较多，UDP对系统资源要求较少。 TCP 是面向字节流的，UDP 是基于数据报的。 二、头部 TCP 20字节 图片
状态位。SYN 是发起一个链接，ACK 是回复，RST 是重新连接，FIN 是结束连接。因为 TCP 是面向连接的，因此需要双方维护连接的状态，这些状态位的包会引起双方的状态变更 窗口大小，TCP 要做流量控制，需要通信双方各声明一个窗口，标识自己当前的处理能力。 UDP头部 8字节
三、网络编程 1. TCP TCP编程的服务器端一般步骤是： 1、创建一个socket，用函数socket()； SOCKET SocketListen =socket(AF_INET,SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP); 2、设置socket属性，用函数setsockopt(); * 可选 3、绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind(); SOCKET_ERROR = bind(SocketListen,(const sockaddr*)&addr,sizeof(addr)) 4、开启监听，用函数listen()； SOCKET_ERROR == listen(SocketListen,2) 5、接收客户端上来的连接，用函数accept()； SOCKET SocketWaiter = accept(SocketListen, _Out_ struct sockaddr *addr _Inout_ int *addrlen); 6、收发数据，用函数send()和recv()，或者read()和write(); 7、关闭网络连接； closesocket(SocketListen);closesocket(SocketWaiter); 8、关闭监听； TCP编程的客户端一般步骤是： 1、创建一个socket，用函数socket()； 2、设置socket属性，用函数setsockopt();* 可选 3、绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind();* 可选 4、设置要连接的对方的IP地址和端口等属性； 5、连接服务器，用函数connect()； 6、收发数据，用函数send()和recv()，或者read()和write(); 7、关闭网络连接； int send( _In_ SOCKET s, //向哪个socket发送，accept返回的socket。 _In_ const char *buf, _In_ int len, _In_ int flags ); send(SocketClient,(const char *)&fh,sizeof(fh),0); recv(SocketClient,szbuf,sizeof(szbuf),0);2. UDP 与之对应的UDP编程步骤要简单许多，分别如下： UDP编程的服务器端一般步骤是： 1、创建一个socket，用函数socket()； 2、设置socket属性，用函数setsockopt();* 可选 3、绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind(); 4、循环接收数据，用函数recvfrom(); 5、关闭网络连接； UDP编程的客户端一般步骤是： 1、创建一个socket，用函数socket()； 2、设置socket属性，用函数setsockopt();* 可选 3、绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind();* 可选 4、设置对方的IP地址和端口等属性; 5、发送数据，用函数sendto(); 6、关闭网络连接； int recvfrom( _In_ SOCKET s, //绑定的socket _Out_ char *buf, _In_ int len, _In_ int flags, _Out_ struct sockaddr *from, //用来接收对方的 _Inout_opt_ int *fromlen ); int nres=recvfrom(pThis->m_socketListen,szBuf,sizeof(szBuf),0,(sockaddr*)&addrClient,&nSize);//0处标志位 sendto(m_socketListen,szBuffer,nSize,0,(const sockaddr*)&addr,sizeof(sockaddr_in))注意区分recvfrom函数，由于是UDP非连接的所以在接受数据是要接受对方的ip等信息用于稍后发送信息，而TCP使用已连接的套接字维护连接信息。 SOCK_STREAM这种的特点是面向连接的，即每次收发数据之前必须通过connect建立连接，而SOCK_DGRAM这种是User Datagram Protocol协议的网络通讯，它是无连接的，不可靠的。 两者都是是OSI模型中传输层的协议 四、应用场景 UDP 的主要应用场景 需要资源少，网络情况稳定的内网，或者对于丢包不敏感的应用，比如 DHCP 就是基于 UDP 协议的。 不需要一对一沟通，建立连接，而是可以广播的应用。因为它不面向连接，所以可以做到一对多，承担广播或者多播的协议。 需要处理速度快，可以容忍丢包，但是即使网络拥塞，也毫不退缩，一往无前的时候 基于 UDP 的几个例子 直播。直播对实时性的要求比较高，宁可丢包，也不要卡顿的，所以很多直播应用都基于 UDP 实现了自己的视频传输协议 实时游戏。游戏的特点也是实时性比较高，在这种情况下，采用自定义的可靠的 UDP 协议，自定义重传策略，能够把产生的延迟降到最低，减少网络问题对游戏造成的影响 物联网。一方面，物联网领域中断资源少，很可能知识个很小的嵌入式系统，而维护 TCP 协议的代价太大了；另一方面，物联网对实时性的要求也特别高。比如 Google 旗下的 Nest 简历 Thread Group，推出了物联网通信协议 Thread，就是基于 UDP 协议的 许多应用只支持UDP，如：多媒体数据流，不产生任何额外的数据，即使知道有破坏的包也不进行重发。 视频聊天 TCP 的主要应用场景 适用于对数据传输可靠性要求比较高的场景，例如文本传输。 互联网和企业网上客户端应用，数据传输性能让位于数据传输的完整性，可控制性和可靠性。 发消息的场景以及文件传输，要确保发送的消息不丢失 总结：很明显，当数据传输的性能必须让位于数据传输的完整性、可控制性和可靠性时，TCP协议是当然的选择。当强调传输性能而不是传输的完整性时，如：音频和多媒体应用，UDP是最好的选择。在数据传输时间很短，以至于此前的连接过程成为整个流量主体的情况下，UDP也是一个好的选择，如：DNS交换。把SNMP建立在UDP上的部分原因是设计者认为当发生网络阻塞时，UDP较低的开销使其有更好的机会去传送管理数据。TCP丰富的功能有时会导致不可预料的性能低下，但是我们相信在不远的将来，TCP可靠的点对点连接将会用于绝大多数的网络应用。 五、对应的协议 TCP对应的协议FTP：定义了文件传输协议，使用21端口。Telnet：一种用于远程登陆的端口，使用23端口，用户可以以自己的身份远程连接到计算机上，可提供基于DOS模式下的通信服务。SMTP：邮件传送协议，用于发送邮件。服务器开放的是25号端口。POP3：它是和SMTP对应，POP3用于接收邮件。POP3协议所用的是110端口。HTTP：是从Web服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。 UDP对应的协议DNS：用于域名解析服务，将域名地址转换为IP地址。DNS用的是53号端口。SNMP：简单网络管理协议，使用161号端口，是用来管理网络设备的。由于网络设备很多，无连接的服务就体现出其优势。TFTP(Trival File Transfer Protocal)，简单文件传输协议，该协议在熟知端口69上使用UDP服务。
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