传输层协议TCP和UDP

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传输层的协议

传输层的协议

传输层的协议传输层协议是计算机网络中的一个重要组成部分,它负责在网络中不同主机之间提供可靠的数据传输服务。

在传输层的主要协议有TCP(Transmission Control Protocol)和UDP(User Datagram Protocol)两种。

TCP是一种面向连接的传输层协议,它能够为应用程序提供高可靠性的数据传输。

TCP使用三次握手的过程建立连接,并通过序列号、确认机制和重传机制保证数据的可靠性。

当数据包到达目的主机时,TCP会发送确认信息给发送方,以确保数据的成功接收。

如果某个数据包丢失或损坏,TCP会自动重传丢失的数据包,保证数据的完整性。

此外,TCP还实现了流量控制和拥塞控制的机制,能够动态调整传输速率,确保网络的稳定性。

UDP是一种无连接的传输层协议,它提供了一种简单的数据传输服务。

与TCP不同,UDP不需要建立连接,发送方直接将数据包发送给目的主机,接收方也无需发送确认信息。

由于没有连接建立和确认机制的开销,UDP传输效率较高。

但是UDP不保证数据的可靠性,一旦数据包丢失或损坏,UDP不会进行重传,可能会导致部分丢失的数据。

因此,UDP更适用于一些对传输效率要求较高,但数据完整性要求较低的应用,如实时视频和音频传输。

除了TCP和UDP这两种主要的传输层协议之外,还有一些其他的传输层协议,如SCTP(Stream Control Transmission Protocol)和DCCP(Datagram Congestion Control Protocol)等。

SCTP是一种面向连接的协议,类似于TCP,但它支持多路复用和多个数据流的传输,适用于一些对并发连接和高可靠性要求较高的应用。

DCCP是一种基于UDP的传输层协议,它为应用程序提供了可靠性控制和拥塞控制的机制,适用于实时流媒体等对传输延迟要求较高的应用。

总之,传输层协议在计算机网络中起到了至关重要的作用。

TCP和UDP是最常用的传输层协议,它们分别提供了可靠性的数据传输和高效率的数据传输。

常用的传输层协议

常用的传输层协议

常用的传输层协议传输层协议是计算机网络中的重要协议之一,它负责在不同主机之间的进程之间提供可靠的数据传输服务。

常用的传输层协议包括TCP和UDP。

本文将对这两种协议进行详细介绍。

一、TCP协议TCP(Transmission Control Protocol)是一种面向连接的、可靠的传输层协议。

它能够保证数据传输过程中不丢失、不重复、按序到达,并且具有流量控制和拥塞控制等功能。

1. 连接建立在使用TCP进行数据传输之前,需要先建立连接。

连接建立过程分为三个阶段:SYN、SYN-ACK和ACK。

客户端向服务器发送一个SYN报文,服务器收到后回复一个SYN-ACK报文,客户端再回复一个ACK报文,这样连接就建立成功了。

2. 数据传输在连接建立成功后,客户端和服务器就可以开始进行数据传输了。

TCP通过序列号和确认号来保证数据的可靠性。

发送方将每个字节都编号,接收方收到后会发送确认消息告诉发送方已经收到了哪些字节。

3. 流量控制TCP还具有流量控制功能,可以根据接收方处理能力来控制发送方的发送速度。

接收方会在TCP报文中添加一个窗口大小的字段,告诉发送方还可以接收多少数据。

发送方根据这个信息来控制自己的发送速度,避免造成网络拥塞。

4. 拥塞控制TCP还具有拥塞控制功能,可以根据网络状况来调整自己的发送速度。

如果发现网络出现拥塞,TCP会减小自己的发送速度,避免继续加剧网络拥塞。

二、UDP协议UDP(User Datagram Protocol)是一种无连接的、不可靠的传输层协议。

它不保证数据传输过程中不丢失、不重复、按序到达,并且没有流量控制和拥塞控制等功能。

但是由于它没有建立连接和进行确认等操作,因此传输效率比TCP高。

1. 无连接UDP是一种无连接的协议,也就是说在进行数据传输之前不需要建立连接。

这样可以减少建立连接和断开连接所需要的时间,提高传输效率。

2. 不可靠UDP是一种不可靠的协议,它不能保证数据传输过程中不丢失、不重复、按序到达。

tcp协议与 udp协议的区别

tcp协议与 udp协议的区别

tcp协议与 udp协议的区别TCP协议与UDP协议的区别概述:TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据报协议)是互联网中最常用的传输层协议。

它们在数据传输的可靠性、连接性、速度和资源消耗等方面有着显著的区别。

本协议旨在详细介绍TCP协议和UDP协议的区别。

一、连接性:1. TCP协议:TCP协议是一种面向连接的协议,通信前需要建立连接,然后才能进行数据传输。

在通信过程中,TCP协议通过三次握手建立连接,并通过四次挥手关闭连接。

TCP协议提供可靠的数据传输,确保数据的完整性和顺序。

2. UDP协议:UDP协议是一种无连接的协议,通信双方不需要建立连接即可直接传输数据。

UDP协议不提供可靠性保证,数据传输过程中可能丢失、重复或乱序。

二、数据传输可靠性:1. TCP协议:TCP协议通过序列号、确认应答、重传机制等手段保证数据传输的可靠性。

如果数据包丢失或损坏,发送方会重新发送数据,直到接收方正确接收。

2. UDP协议:UDP协议不提供数据传输的可靠性保证,数据包的丢失、损坏或乱序在UDP 中是常见的情况。

UDP适用于实时性要求高、对数据传输可靠性要求较低的应用场景,如音频、视频流传输等。

三、数据传输效率:1. TCP协议:TCP协议通过拥塞控制、流量控制等机制保证网络的稳定和公平性,但这也导致了一定的传输延迟。

TCP协议的传输效率相对较低,适用于对实时性要求不高的应用场景。

2. UDP协议:UDP协议没有拥塞控制等机制,传输效率较高。

UDP协议适用于对实时性要求高、对传输延迟要求较低的应用场景,如在线游戏、实时通信等。

四、资源消耗:1. TCP协议:TCP协议需要维护连接状态、序列号等信息,占用较多的内存和计算资源。

同时,TCP协议的拥塞控制机制也会占用一定的带宽。

2. UDP协议:UDP协议不需要维护连接状态等信息,占用的内存和计算资源相对较少。

UDP 协议的资源消耗较低。

五、适用场景:1. TCP协议:TCP协议适用于对数据传输可靠性要求较高的应用场景,如网页浏览、文件传输等。

传输层协议包括

传输层协议包括

传输层协议包括传输层协议是计算机网络体系结构中的一个重要组成部分,它负责在网络中的不同主机之间提供端到端的数据传输服务。

传输层协议包括TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据报协议)两种主要协议,它们在网络通信中起着至关重要的作用。

TCP是一种面向连接的可靠的传输协议,它通过数据包的重传、校验和等机制来保证数据的可靠传输。

TCP还负责对数据包进行排序和流量控制,以确保数据的顺利传输。

由于TCP的可靠性和稳定性,它被广泛应用在对数据传输要求较高的场景,如文件传输、网页浏览等。

与TCP不同,UDP是一种无连接的传输协议,它不保证数据的可靠传输。

UDP的优势在于传输效率高,适用于对实时性要求较高的场景,如视频会议、在线游戏等。

由于UDP不需要维护连接状态,因此在网络负载较高时,UDP表现更加灵活。

除了TCP和UDP之外,传输层协议还包括一些其他的协议,如SCTP(流控制传输协议)、DCCP(数据报拥塞控制协议)等。

这些协议在特定的网络环境和应用场景中发挥着重要作用。

传输层协议的选择取决于具体的应用需求。

在对数据传输的可靠性要求较高时,可以选择使用TCP协议;而在对传输效率和实时性要求较高时,可以选择使用UDP协议。

此外,还可以根据具体的应用场景选择其他的传输层协议,以满足不同的需求。

总的来说,传输层协议在计算机网络中起着至关重要的作用,它们为不同类型的应用提供了灵活的数据传输解决方案。

在实际应用中,我们需要根据具体的需求选择合适的传输层协议,以确保数据的安全、稳定和高效传输。

传输层协议的不断发展和完善也将进一步推动网络通信技术的进步,为人们的生活和工作带来更多便利和可能性。

TCP与UDP的区别及其应用

TCP与UDP的区别及其应用

TCP与UDP的区别及其应用TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据报协议)是两种不同的传输协议,它们在网络通信中起着非常重要的作用。

虽然它们都是在网络通信中传输数据的协议,但是它们有很大的区别。

在本文中,我将分别介绍TCP和UDP的特点、区别及其在各种应用中的使用。

一、TCP的特点及应用1. TCP的特点TCP是一种面向连接的协议,它在传输数据之前需要先建立连接,然后传输数据,传输结束后再断开连接。

它提供可靠的、按序传输的数据传输服务,能够保证数据的完整性和可靠性。

TCP使用三次握手来建立连接,四次挥手来断开连接,在传输数据时会进行数据校验和确认。

因此,它非常适合对数据传输的要求比较高的应用场景。

2. TCP的应用TCP广泛应用于各种需要可靠传输的应用场景,包括但不限于以下几个方面:(1)网络浏览:当用户访问网页时,浏览器会使用TCP协议与服务器建立连接,传输页面内容。

(2)文件传输:在文件传输过程中,TCP可以保证文件的完整性和可靠性,确保文件在传输过程中不会丢失或损坏。

(3)电子邮件:电子邮件的发送和接收过程中需要使用TCP协议来保证数据传输的可靠性。

(4)远程登录:如Telnet、SSH等远程登录方式都使用TCP协议来传输数据。

(5)数据库访问:数据库访问时需要使用TCP协议来传输数据。

二、UDP的特点及应用1. UDP的特点UDP是一种无连接的协议,它不需要在传输数据之前建立连接,也不保证数据的完整性和可靠性。

UDP是一种简单的数据传输协议,它仅提供数据传输的功能,不对数据传输进行确认和校验。

因此,UDP的传输效率比TCP高,但可靠性较差。

由于UDP不需要建立连接,所以它的开销比较小,适合对实时性要求较高的应用场景。

2. UDP的应用UDP主要用于那些对实时性要求较高的应用场景,包括但不限于以下几个方面:(1)实时视频、音频传输:视频会议、实时语音通话等应用中使用UDP来传输数据,因为在这些应用中,实时性比可靠性更为重要。

TCPUDP有什么区别

TCPUDP有什么区别

TCPUDP有什么区别前⾔计算机分层中的传输层,主要是负责计算机之间的数据传输,TCP 和 UDP 都属于传输层协议。

在实际开发过程中,需要根据实际需求的来选择适当的传输协议。

在这⾥我们简单总结下 TCP、UDP 的特点和区别以及实际开发中如何选择。

TCP 和 UDP 的定义TCP 是⾯向有连接,可靠的流协议。

保证两端通讯主机之间的通信可达,可以处理丢包、乱序等异常,可以有效利⽤带宽、缓解⽹络拥堵。

UDP 是⾯向⽆连接,不可靠的数据报协议。

不会处理丢包、乱序等异常,⼀般交给上层的应⽤层处理。

UDP 的特点及使⽤场景UDP 不提供复杂的控制机制,利⽤ IP 提供⾯向⽆连接的通信服务,随时都可以发送数据,处理简单且⾼效,经常⽤于以下场景:①包总量较⼩的通信(DNS、SNMP)②视频、⾳频等多媒体通信(即时通信)③⼴播通信TCP 的特点及使⽤场景相对于 UDP,TCP 实现了数据传输过程中的各种控制,可以进⾏丢包时的重发控制,还可以对次序乱掉的分包进⾏顺序控制。

在对可靠性要求较⾼的情况下,可以使⽤ TCP,即不考虑 UDP 的时候,都可以选择 TCP。

总结这⾥简单总结下:1.TCP 是⾯向连接的,UDP 是⾯向⽆连接的;故 TCP 需要建⽴连接和断开连接,UDP 不需要。

2.TCP 是流协议,UDP 是数据包协议;故 TCP 数据没有⼤⼩限制,UDP 数据报有⼤⼩限制(UDP 协议本⾝限制、数据链路层的 MTU、缓存区⼤⼩)。

3.TCP 是可靠协议,UDP 是不可靠协议;故 TCP 会处理数据丢包重发以及乱序等情况,UDP 则不会处理。

TCP 为什么要三次握⼿,四次挥⼿?前⾔TCP 属于传输层协议,是⾯向有连接,可靠的流协议。

⾯对有连接这个特性,TCP 就有建⽴连接和断开连接的过程。

我们分别了解建⽴连接和断开连接的流程以及当中的⼀些疑问。

TCP 建⽴连接和断开连接流程⾸先我们来看下这张经典的流程图:握⼿过程可以简化为下⾯的四次交互:1.Client 端⾸先发送⼀个 SYN 包,告诉 Server 端我的初始序列号是 X;Client 端进⼊了 SYN-SENT(同步已发送状态)状态。

计算机网络协议汇总

计算机网络协议汇总

计算机网络协议汇总计算机网络协议是在计算机网络通信中起到重要作用的规则和约定,它们定义了计算机和设备之间的通信方式和数据交换的规则。

网络协议是计算机网络的基础,为网络通信提供了可靠性、稳定性和安全性。

本文将对一些常见的计算机网络协议进行汇总,并简要介绍它们的功能和作用。

一、传输层协议1. TCP(传输控制协议)TCP是一种面向连接、可靠的传输层协议,主要功能是提供数据的可靠传输和流量控制。

TCP将数据分割成小的数据包,在接收端重新组装。

它还实现了拥塞控制机制,用于控制网络流量。

2. UDP(用户数据报协议)UDP也是传输层的一种协议,与TCP相比,它是无连接的、不可靠的。

UDP将数据以数据报的方式发送,不保证数据的可靠性和顺序性。

UDP适用于传输实时的、对数据完整性要求不高的应用,如在线游戏和音频/视频流。

二、网络层协议1. IP(Internet协议)IP是一种网络层协议,负责在不同的网络之间进行数据的路由和转发。

IP协议通过IP地址唯一标识网络中的设备,实现了数据的分组传输和寻址功能。

IPv4和IPv6是目前广泛使用的两个版本。

2. ICMP(Internet控制消息协议)ICMP是IP协议的一部分,用于在网络设备之间传递控制和错误信息。

它常用于网络诊断和错误报告,如ping命令就是利用ICMP实现的。

三、应用层协议1. HTTP(超文本传输协议)HTTP是一种用于传输超文本的协议,是万维网的核心协议。

它建立在TCP协议之上,用于客户端和服务器之间的通信。

HTTP规定了客户端如何发起请求,服务器如何响应请求,并包含了一些常用的请求方法和状态码。

2. SMTP(简单邮件传输协议)SMTP是用于电子邮件的传输协议,它定义了电子邮件的发送方式和邮件服务器之间的通信规则。

SMTP将电子邮件从发送端传递到接收端,通过POP或IMAP协议用户可以收取和管理邮件。

3. FTP(文件传输协议)FTP是用于文件传输的协议,它定义了客户端和服务器之间的文件传输方式。

tcp协议与udp协议的区别

tcp协议与udp协议的区别

tcp协议与udp协议的区别协议名称:TCP协议与UDP协议的区别一、引言TCP(Transmission Control Protocol)和UDP(User Datagram Protocol)是网络通信中常用的两种传输协议。

本协议旨在详细描述TCP协议和UDP协议之间的区别,包括其工作原理、特点、适用场景等方面的内容。

二、TCP协议的特点1. 可靠性:TCP协议提供可靠的数据传输,通过数据包的确认、重传机制和流量控制来确保数据的完整性和正确性。

2. 面向连接:TCP协议在通信前需要建立连接,通过三次握手来建立可靠的通信信道。

3. 有序性:TCP协议保证数据包按照发送的顺序进行传输,接收端会对乱序的数据包进行排序,保证数据的有序性。

4. 慢启动:TCP协议采用慢启动算法来控制数据的发送速率,以避免网络拥塞。

三、UDP协议的特点1. 无连接:UDP协议不需要建立连接,数据包的发送和接收是相互独立的,适用于实时性要求较高的应用场景。

2. 不可靠性:UDP协议不提供数据包的确认和重传机制,数据包的可靠性无法得到保证,但能够提供较高的传输效率。

3. 无序性:UDP协议不保证数据包按照发送的顺序进行传输,接收端会按照接收顺序进行处理。

4. 支持一对一、一对多、多对一和多对多的通信模式。

四、适用场景的区别1. TCP协议适用于对数据可靠性要求较高的场景,如文件传输、电子邮件等。

2. UDP协议适用于对实时性要求较高的场景,如音视频传输、在线游戏等。

五、性能比较1. 传输效率:UDP协议由于不需要建立连接和提供可靠性传输,传输效率较高;而TCP协议由于提供可靠性传输,传输效率相对较低。

2. 带宽占用:TCP协议的带宽占用较大,由于需要进行数据包的确认和重传,会占用较多的网络资源;而UDP协议的带宽占用较小。

3. 丢包率:UDP协议由于不提供数据包的确认和重传机制,丢包率相对较高;而TCP协议通过确认和重传机制,丢包率较低。

TCP与UDP的区别及其应用

TCP与UDP的区别及其应用

TCP与UDP的区别及其应用TCP(Transmission Control Protocol)与UDP(User Datagram Protocol)是两种常见的网络传输协议,它们在网络通信中起着非常重要的作用。

虽然它们都是用来传输数据的协议,但是它们有着不同的特性和适用场景。

1. TCP的特点及应用TCP是一种面向连接的协议,它通过三次握手建立连接,然后在数据传输过程中保证数据的可靠性和有序性。

TCP协议的特点包括以下几点:1)可靠性:TCP通过确认机制和重传机制来保证数据的可靠传输。

当发送方发送数据后,接收方会对数据进行确认,如果发送方未收到确认信息,就会重传数据。

通过这种方式,TCP可以保证数据的可靠性。

2)有序性:TCP保证数据的有序传输,即发送的数据包在接收端按照发送的顺序进行重组。

3)流量控制:TCP利用滑动窗口机制来进行流量控制,当接收方无法处理发送方的数据时,可以通过发送窗口大小来告知发送方暂停发送。

4)拥塞控制:TCP通过拥塞窗口动态调整的方式来进行拥塞控制,以避免网络拥塞。

5)面向字节流:TCP是面向字节流的协议,它将数据流看作一个字节序列进行传输。

由于TCP具有以上特点,它适用于对数据可靠性和有序性要求较高的场景。

例如,网页浏览、电子邮件传输、文件传输等应用都是基于TCP协议进行数据传输的。

2. UDP的特点及应用UDP是一种无连接的协议,它并不会像TCP那样进行连接的建立和断开,而是直接将数据包发送出去。

UDP协议的特点包括以下几点:1)无连接:UDP是一种无连接的协议,它不需要进行连接的建立和断开,因此传输时延较小。

2)简单性:UDP相对于TCP来说更加简单,数据包的头部信息较少,传输效率高。

3)不可靠性:UDP不保证数据的可靠性,数据包的丢失和重组都可能发生。

4)面向报文:UDP是面向报文的协议,它将数据看作一个个的报文进行传输。

由于UDP具有以上特点,它适用于一些对实时性要求较高的应用场景,例如音视频传输、在线游戏等。

网络应用技术开篇-第04章 传输层协议TCP和UDP

网络应用技术开篇-第04章 传输层协议TCP和UDP




135端口:135端口主要用于使用RPC(Remote Procedure Call, 远程过程调用)协议并提供DCOM(分布式组件对象模型)服务。 冲击波病毒利用RPC漏洞攻击,利用错误格式处理不正确的消息 造成的。 137、138、139端口:NETBIOS Name Service :其中137、 138是UDP端口,当通过网上邻居 传输文件时用这个端口。只需要向 这端口发个请求,就可以获得该计 算机名称,用户名IIS是否在运行。 139端口: NETBIOS Session Service 图获得NetBIOS/SMB服务。这个协 议被用于windows文件和打印机共 享和SAMBA。 443端口:Https 网页浏览端口,能 提供加密和通过安全端口传输的另一 种HTTP,作用同139完全相同。


3.利用UDP的应用程序要承担可靠性方面的全部工 作
UDP封装
以太网帧
帧头
IP报头
UDP报头
UDP数据
校验码
UDP报文
IP数据报 帧是给传输过程中交换设备阅读的,IP数据报是给路由器阅读的,UDP报文 是给传输路径的两端的主机阅读的
UDP的端口

UDP使用端口对给定主机上的多个目标进行区分 TCP和UDP各自拥有自己的端口号
TCP中的序列编号

TCP将数据流作为组合成段的字节序列传送 为每一个字节分配一个唯一的序列编号 第一个字节的序列编号是在连接建立开始时确定的 每个TCP报的序列编号是分配给段中的数据的第一 个字节的序列编号
源主机 目的主机
81 80 79 SEQ79
78 77 76 75 74 SEQ74
TCP提供的服务

传输层常用协议

传输层常用协议

传输层常用协议传输层协议是计算机网络中的一种协议,它负责在网络中进行数据的传输和通信。

传输层协议主要负责将应用层的数据分割成适合网络传输的单位,并通过网络将这些数据单位送达目的地。

在传输层中,有几种常用的协议,包括TCP、UDP和SCTP等。

下面将分别介绍这些协议的特点和应用。

TCP(传输控制协议)是一种面向连接的可靠传输协议,它能够提供高可靠性和有序的数据传输。

TCP协议将数据分割成以字节为单位的数据段,并通过IP网络进行传输。

TCP协议使用三次握手建立连接,并通过序号和确认号机制来保证数据传输的可靠性。

此外,TCP协议还具备流量控制和拥塞控制等机制,能够适应不同网络环境下的传输需求。

由于TCP协议具有可靠性和有序性,因此在对数据传输要求较高的应用场景中广泛使用,如网页浏览、文件传输和电子邮件等。

UDP(用户数据报协议)是一种面向无连接的传输协议,它提供了简单的数据传输服务,不保证数据传输的可靠性和有序性。

UDP协议将数据分割成以数据报为单位的数据包,并通过IP网络进行传输。

UDP协议不需要建立连接,因此传输效率较高。

由于UDP协议没有拥塞控制和流量控制等机制,因此在对数据传输要求不高但需要实时性较强的应用场景中,如实时音视频传输和网络游戏等,UDP协议被广泛使用。

SCTP(流控制传输协议)是一种可靠的面向消息的传输协议,它具备TCP协议和UDP协议的一些特性。

SCTP协议将数据分割成以消息为单位的数据块,并通过IP网络进行传输。

SCTP协议使用四次握手建立连接,并通过序列号和确认号机制保证数据传输的可靠性。

此外,SCTP协议还具备多条数据流、流量控制和拥塞控制等机制,能够适应多种应用场景的需求。

SCTP协议在对数据传输要求较高且需要支持多条数据流的应用中,如语音通话、多媒体传输和实时数据传输等,被广泛使用。

除了TCP、UDP和SCTP协议外,还有一些其他的传输层协议,如DCCP(数据报拥塞控制协议)、RDP(可靠数据协议)和QUIC (快速UDP互联网连接)等。

传输层常用技术

传输层常用技术

传输层常用技术传输层作为网络协议栈中的一层,主要负责在网络上的两个主机之间建立可靠的通信连接。

为了实现可靠的数据传输,传输层使用了多种常用技术。

1. TCP(传输控制协议):TCP是一种可靠的、面向连接的传输协议。

它通过使用序号、确认和重传机制来确保数据包的可靠传输。

TCP还实现了流量控制和拥塞控制机制,以防止网络拥塞和数据丢失。

2. UDP(用户数据报协议):UDP是一种简单的、无连接的传输协议。

与TCP不同,UDP不提供可靠性和流量控制机制。

它仅仅负责将数据从一个主机传输到另一个主机。

UDP常用于实时应用程序,如音频和视频流传输。

3. 前向纠错(Forward Error Correction,FEC):FEC是一种纠错技术,用于在传输过程中检测和纠正数据包中的错误。

通过在发送端添加冗余数据,接收端可以使用这些冗余数据来恢复原始数据包,即使数据包在传输过程中发生了错误。

4. 压缩算法:在传输层中,为了减少传输的数据量和提高传输效率,常常使用压缩算法。

压缩算法可以通过去除冗余数据或使用更简洁的表示方式来减小数据的大小。

常见的压缩算法有Lempel-Ziv-Welch(LZW)、Run-Length Encoding(RLE)等。

5. 流量控制与拥塞控制:为了避免网络拥塞和数据包丢失,传输层使用流量控制和拥塞控制机制。

流量控制机制用于限制发送端发送数据的速率,以适应接收端的处理能力。

拥塞控制机制则用于监测网络拥塞状态并相应地调整发送速率,以避免网络拥塞的发生。

总之,传输层常用技术包括TCP、UDP、前向纠错、压缩算法以及流量控制和拥塞控制机制。

这些技术的应用使得传输层能够提供可靠的数据传输和高效的网络通信。

网络程序设计6-传输层协议UDP和TCP

网络程序设计6-传输层协议UDP和TCP

TCP连接的建立与关闭
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传输层协议UDP和TCP
TCP的特点



通信前要建立连接 支持可靠通信 支持拥塞控制 支持流量控制 通信后需要断开连接 只支持一对一通信 数据没有边界(数据流)
26
传输层协议UDP和TCP TCP与UDP的比较
比 较 项 目 建立的连接与关闭 数据传输效率(当网络可靠时) 对数据的确认 流量控制 丢失分组的重发 协议复杂性 发送端缓冲 分组排序 对重复分组的检测 校验和 有 低 有 有(滑动窗口) 有 复杂 有 有 有 有 可能性小(因为在连接建立时, 双方通知各自的 MSS,每个 TCP 报文段的长度不超过 MSS) 不支持(因为它要建立一对一 的连接) 可靠性要求高,有大量数据要 连续传输,该协议在互联网中应 用较多 TCP 无 高 无 无 无(由高层应用程序负责) 简单 无 无 无 有(且算法相同) 可能性大(因 为应用程 序每次 输出都产生一个 UDP 报文, 当一次 有大量数据要输出时,常在低层被 分片) 支持 对可靠性要求一般,但要求高效 传输数据,或应用于数据传输量小 的场合 UDP
在低层被分片情况
广播与多播
适用场合
27
传输层协议UDP和TCP
传输层报文实例

UDP报文
IP 首部显示 后面是 UDP
13
传输层协议UDP和TCP
常用的众所周知的UDP端口号
UDP 端口号 53 67 68 69 161 162 关键词 Domain BootPS BootPC TFTP SNMP SNMP-TRAP 描 域名服务器 引导协议服务器 引导协议客户机 简单文件传输协议 简单网络管理协议 简单网络管理协议陷阱 述

TCP和UDP的区别

TCP和UDP的区别

TCP和UDP的区别TCP和UDP都是传输层协议TCP:TCP 是一种面向有连接的传输层协议,能够对自己提供的连接实施控制。

适用于要求可靠传输的应用,例如文件传输。

面向字节流,传输慢UDP:UDP 是一种面向无连接的传输层协议,不会对自己提供的连接实施控制。

适用于实时应用,例如:IP电话、视频会议、直播等。

,以报文的方式传输,效率高TCP建立连接需要3次握手UDP:发短信1.不连接,不稳定2.客户端、服务端:没有明确的界限3.不管有没有准备好,都可以发给你UDP无连接,TCP面向连接使用UDP协议的双方随时可以发送数据,使用TCP协议的双方在发送数据之前必须使用“三次握手”建立TCP连接,TCP连接建立成功后,才能进行数据传输,数据传输结束后,必须使用“四报文挥手”来释放连接UDP支持一对一,一对多,一对全的通信TCP仅支持单播在下图中,任何一台主机都可以向其它3台主机发送广播在下图中,任何一台主机都可以向某个多播组发送多播在下图中,任何一台主机都可以向其它任一主机发送单播TCP仅支持·单播·TCP和UDP对报文的处理UDP发送方将应用进程报文交付给传输层的UDP,UDP直接给这个报文添加一个UDP首部,使之成为UDP用户数据报,然后进行发送,接收方收到该UDP数据报后,去掉UDP首部,将应用层报文交付给应用进程,也就是说,UDP对应用进程交付的报文既不合并,也不拆分,而是保留报文边界,即UDP是面向报文的TCP发送方的TCP把应用进程交付下来的数据块,仅仅看做是一连串的无结构的字节流,TCP 并不知道这些字节流的具体含义,仅将他们编号,存储在发送缓存中,TCP根据发送策略,从发送缓存中提取一定数量的字节,构建TCP报文段,并发送,接收方的TCP,一方面从所接受到的TCP报文段中,取出数据载荷部分并存储在接收缓存中,一方面将接收缓存中的一些字节交付给应用进程,TCP不保证接收方应用进程所收到的数据块与发送方应用进程发出的数据块具有对应大小的关系,例如发送方的应用进程交给发送方TCP共10个数据块,但接收方的TCP可能只用了4个数据块就把收到的字节流交付给了上层的应用进程。

简述传输层协议的主要功能

简述传输层协议的主要功能

简述传输层协议的主要功能传输层协议是互联网中的一个重要层级,它负责为应用程序提供一个可靠和高效的数据传输通道。

传输层协议主要有TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据报协议)两种,下面将详细介绍它们各自的主要功能。

TCP是一种面向连接的协议,它的主要功能是提供可靠的数据传输。

TCP在传输数据前,需要先建立一个连接,并对数据进行分段和排序,确保数据传输的完整性和顺序。

如果出现数据丢失或损坏的情况,TCP会自动重传丢失的数据,保证传输的可靠性。

TCP还能够根据网络拥塞情况来调整传输速率,避免网络拥塞。

相比之下,UDP是一种无连接的协议,它的主要功能是提供高效的数据传输。

UDP不需要建立连接,也不对数据进行分段和排序,这使得它传输数据的速度更快。

但是,由于UDP不具备可靠性,如果数据在传输过程中出现丢失或损坏,UDP并不会自动重传,需要在应用程序中进行相应的处理。

除了可靠性和效率,传输层协议还有一些其他的功能。

首先是多路复用和多路分解的功能。

传输层协议可以将多个应用程序的数据同时传输到网络中,以提高网络资源的利用率。

反之,传输层协议也可以将网络中的数据根据端口号分别传输给不同的应用程序。

其次是拥塞控制的功能。

传输层协议可以根据当前网络的拥塞情况来调整传输速率,避免网络拥塞和数据丢失问题的发生。

此外,还有安全性和可靠性的加强功能。

传输层协议可以使用加密技术对数据进行加密,以防止数据在传输过程中被窃取和篡改。

传输层协议还能够使用错误校验码对数据进行检验,确保数据的完整性和正确性。

总之,传输层协议在互联网中起着非常重要的作用,能够为应用程序提供可靠和高效的数据传输通道。

对于不同的应用程序和传输需求,可以选择使用不同的传输层协议来满足需求。

同时,应该注意保障数据的安全性和完整性,防止数据在传输过程中受到损坏或盗取。

TCP和UDP协议简介

TCP和UDP协议简介

TCP和UDP协议简介⼀、TCPTCP(Transmission Control Protocol),传输控制协议,对“传输、发送、通信”进⾏“控制”的协议,它充分地实现了数据传输时的各种控制功能,可以进⾏丢包时的重发控制,还可以对次序乱掉的分包进⾏顺序控制。

此外,TCP 是⾯向有连接的协议,只有在确认通信端存在时才会发送数据。

TCP 是⼀个传输层协议,提供 Host-To-Host 数据的可靠传输,⽀持全双⼯,是⼀个连接导向的协议。

TCP 复杂控制连接的建⽴、断开、保持等管理⼯作,保证了在 IP 这种⽆连接的⽹络上也能够实现⾼可靠性的通信。

TCP 使⽤场景:远程控制(SSH)File Transfer Protocol(FTP)邮件(SMTP、IMAP)等点对点⽂件传出(微信等)1. 数据发送TCP 协议有这样⼏个基本操作:⼀个 Host 主动向另⼀个 Host 发起连接,称为 SYN(Synchronization),请求同步;⼀个 Host 主动断开请求,称为 FIN(Finish),请求完成;⼀个 Host 给另⼀个 Host 发送数据,称为 PSH(Push),数据推送;在 TCP 中,当发送端的数据到达接收主机时,接收端主机会返回⼀个已收到消息的通知,这个消息叫做确认应答(ACK)。

如果在⼀定时间内没有收到 ACK,发送端就可以认为数据已经丢失,并进⾏重发。

在 TCP 中,会在发送数据的每⼀个字节都标上序号,接收端查询接收数据 TCP ⾸部中的序列号和数据的长度,将⾃⼰下⼀步应该接收的序号作为ACK 返送回去。

序列号机制使发送端可以根据序列号分批次发送,使接收端可以处理消息乱序和重复问题。

重发超时时间。

当然,最初的数据包还不知在 TCP 中,会在每次发包时计算往返时间及其偏差(⽅差),将这个往返时间和偏差(⽅差)相加就是重发超时时间道往返时间,其重发超时⼀般设置为 6 秒左右。

若数据被重发之后还是收不到 ACK,则进⾏再次发送,此时,重发超时时间会以 2 倍、4 倍的指数函数延长。

第8章 TCP和UDP协议

第8章  TCP和UDP协议

传输层中向应用层提供传输服务的是传输实体。使用传输 服务的是传输服务用户,也就是应用层中的各种应用进程, 或应用实体。传输层中的两个对等传输实体之间的通信遵循 着传输协议。传输协议保证了传输层能够向应用层提供传输 服务。传输层提供的传输服务也使用了下面网络层向上提供 的网络服务。TSAP和NSAP分别是传输层和网络层的服务访 问点。
图8.4 TCP/IP传输层的UDP和TCP UDP和TCP都使用IP协议。也就是说,这两个协议在发送数据时,其协议 数据单元PDU都作为下面IP数据报中的数据。在接收数据时,IP数据报将IP首部 去掉后,根据上层使用的是什么运输协议,把数据部分交给上层的UDP或TCP。 UDP在传送数据之前不需要先建立连接。远地主机的运输层在收到UDP数据 报后,不需要给出任何应答。在某些情况下,这是一种最有效的工作方式。 TCP/IP体系中的应用服务,如TFTP和DNS就使用UDP这种运输方式。 TCP则是提供面向连接的服务。TCP不提供广播或多播服务。由于TCP要提供可 靠的运输服务,因此TCP就不可避免地增加了许多的开销,如应答、流量控制、 定时器以及连接管理等。这不仅使协议数据单元的首部增大很多,还要占用许多 的处理机的资源。
图8.2 传输层的作用

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用户进程希望得到端到端(即从进程到进程)的可靠通信服务。有时还可能 希望得到其他的服务,例如多对进程之间的通信复用到一个网络连接上。在网 络互连的情况下,各通信子网所能提供的服务往往不同。为了能使通信子网的 用户得到一个统一的通信服务,有必要设置一个传输层。以此用来弥补通信子 网提供服务的差异和不足,使得对两端的网络用户来说,各通信子网都变成通 明的。换言之,传输层向高层用户屏蔽了下面通信子网的细节,使高层用户看 不见实现通信功能的物理链路是什么,看不见数据链路采用的是什么协议。传 输层使高层用户看见的就是好像在两个传输层实体之间有一条端到端的,可靠 的、全双工通信信道。 显然,要实现上述的传输层的功能,在主机中就必须装有传输层协议。一个 传输层协议通常可同时支持多个进程的连接。图8.2的例子表明同时支持三个用 户进程的连接。 若通信子网所提供的服务越多,传输协议就可以做得越简单。若网络层提供 虚电路服务,那就能保证报文无差错、不丢失,不重复且按序地进行交付,因 而传输协议就很简单。但若网络层提供的是不可靠的数据报服务,则就要求主 机有一个复杂的传输协议。 需要注意的是,即使网络层提供的是虚电路服务,某些用户仍可能怀疑下面 的网络是否100%可靠,因而在网络层上面加上用户自己的端到端差错控制和流 量控制。 传输层协议与数据链路层协议有相似之处,但区别也较大。传输层的环境是 两个主机通过多个网络进行通信,这就使传输层比数据链路层的环境复杂的多。 由于分组在网络各结点都要经过排队才能转发,所以网络有可能“存储”一些 分组。这就可能能使某些分组在迟延一段时间后突然又出现。这将产生严重的 后果。由于网络同时存在多条连接,且连接的数目经常在动态地变化着,因而 流量控制和拥塞控制也较为复杂。

UDP协议与TCP协议的比较

UDP协议与TCP协议的比较

UDP协议与TCP协议的比较UDP协议是无面向连接的、不可靠的、无序的、无流量控制的传输层协议,UDP发送的每个数据报是记录型的数据报,所谓的记录型数据报就是接收进程可以识别接收到的数据报的记录边界。

TCP协议是面向连接的、可靠的、有序的、拥有流量控制的传输层协议,它是字节流的协议,无记录边界。

1.记录与字节流UDP协议:发送进程在发送每个数据报的时候并不等待多个数据报集中在一起以一个较大数据报发送出去,而是立即发送出去,它是记录型的协议。

并且接收进程每次通过read或recv……获得的数据报必定是发送进程所发送的那个数据报不可能是多个数据报,接收进程可以识别到发送进程所发送的每个数据报的记录边界。

TCP协议:发送进程在发送每个数据报的时候在内核处理过程中有可能并不立即发送出去,而是会将多个数据报集中在一起以一个较大的数据报来发送,它是字节流的协议。

而接收进程每次通过read来读取发送进程发送过来的数据报并不一定是发送进程原先发送数据报,接收进程无法识别每个数据报的记录边界,所以TCP协议就是字节流的、无记录边界的协议。

例如:QQ聊天所用到的协议就应该是有记录边界的,聊天过程中是以“消息”为单位,消息可以看成一个记录,所以QQ聊天协议采取UDP协议而不是TCP 协议。

2.有序与无序UDP协议:发送进程所发送的每个数据报并不按照原先发送的顺序到达接收进程,有可能早发送的数据报较后到达接收进程。

因为数据报在经过中间路径的传送时会因为各个数据报传送的路径不同或者其它原因而造成这些数据报到达的顺序不同,UDP协议是无序的传输协议。

所以为了使基于UDP协议的应用程序有序,必须在应用程序中设置序号、确认机制来使其有序。

TCP协议:有序协议,有超时、序号、重传、确认机制。

例如:FTP协议是用于传送文件的协议,为了确保在传送文件内容的时候,传送的每个数据报协议有序接收,所以FTP协议是基于TCP协议。

那为什么TFTP协议是基于UDP协议?因为为了保证有序,TFTP协议中引入了确认、序号字段。

传输层使用的协议

传输层使用的协议

传输层使用的协议
传输层使用的协议是指在计算机网络中用于数据传输的协议,它位于网络层和应用层之间,主要负责数据的传输和流量控制。

常见的传输层协议包括TCP和UDP。

TCP协议是面向连接的协议,它提供可靠的数据传输和流量控制功能。

在TCP协议中,数据被分成多个小的数据包进行传输,每个数据包都包含有序编号、确认编号和校验和等信息,以确保数据的正确传输和接收。

同时,TCP协议还支持流量控制和拥塞控制,以保证网络传输的稳定性和高效性。

UDP协议是面向无连接的协议,它不提供可靠的数据传输和流量控制功能,但具有传输速度快、资源消耗少等优点。

在UDP协议中,数据被分成一个个数据包,每个数据包都包含目标IP地址和端口号等基本信息,以便网络能够正确传输数据。

由于UDP协议不进行数据确认和重传,因此在网络环境不稳定或要求数据可靠性较高的场合,通常不采用UDP协议进行数据传输。

除了TCP和UDP协议之外,还有一些其他的传输层协议,如SCTP、DCCP等。

这些协议各有特点,通常适用于特定的应用场景。

在选择传输层协议时,需要根据实际情况进行评估和选择,以满足网络传输的要求和性能需求。

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传输层协议和 应用层协议
学习内容:
传输层协议
基本概念 端口 UDP协议
TCP协议
UDP与TCP的比较
应用层协议
客户/服务器模式
Telnet协议 Telnet基本原理
传输层-基本概念
传输层(Transport Layer)是OSI中最重要, 最关键的一层,是 唯一负责总体的数据传输和数据控制的一层.传输层提供端到端 的交换数据的机制.传输层对会话层等高三层提供可靠的传输服 务,对网络层提供可靠的目的地站点信息。 传输层也称为运输层.传输层只存在于端开放系统中,是介于低3 层通信子网系统和高3层之间的一层,但是很重要的一层.因为它 是源端到目的端对数据传送进行控制从低到高的最后一层.
1、客户和服务器都是通信中所涉及的两个应用进程。 2、客户是服务请求方,服务器是服务的提供方。两者都要 使用网络核心部分提供的服务。 3.客户程序被调用后,主动地向远地服务器发送请求服务。 而服务器需要一直不断的运行着,被动的等待客户的请求并 处理。建立联系后,通信是双向的
Telnet协议
• Telnet协议是TCP/IP协议族中的一员,是Internet远程登 陆服务的标准协议和主要方式。它为用户提供了在本地计 算机上完成远程主机工作的能力。在终端使用者的电脑上 使用telnet程序,用它连接到服务器。终端使用者可以在 telnet程序中输入命令,这些命令会在服务器上运行,就 像直接在服务器的控制台上输入一样。可以在本地就能控 制服务器。要开始一个telnet会话,必须输入用户名和密 码来登录服务器。Telnet是常用的远程控制Web服务器的 方法。
传输层协议是通过连接端口(Port)来区分同一台计算机的 不同应用程序的。应用程序若通过TCP/IP存取数据,就必须 独占一个连接端口编号。
简单的说:就是IP地址只能找到是哪台主机,虽然 找到了主机却不知道是谁要的数据,而IP地址中的 端口号就能找到是哪个应用进程,这样就不会出现 差错。
UDP协议
效率高
端口1
在网络技术中,端口(Port)有好几种意思。集线器、交换机、 路由器的端口指的是连接其他网络设备的接口,如RJ-45端口。 我们 这里所指的端口不是指物理意义上的端口,而是特指 TCP/IP协议中的端口,是逻辑意义上的端口。
传输层的功能是实现主机应用进程间的通讯,所谓的进程就是运 行中的程序
Telnet基本原理
• Telnet是位于OSI模型的第7层---应用层上的一种协议,是 一个通过创建虚拟终端提供连接到远程主机终端仿真的 TCP/IP协议。这一协议需要通过用户名和口令进行认证, 是Internet远程登陆服务的标准协议。应用Telnet协议能 够把本地用户所使用的计算机变成远程主机系统的一个终 端。它提供了三种基本服务: • 1)Telnet定义一个网络虚拟终端为远程系统提供一个标准 接口。客户机程序不必详细了解远程系统,他们只需构造 使用标准接口的程序; • 2)Telnet包括一个允许客户机和服务器协商选项的机制, 而且它还提供一组标准选项; • 3)Telnet对称处理连接的两端,即Telnet不强迫客户机从 键盘输入,也不强迫客户机在屏幕上显示输出。
UDP是OSI参考模型中一种无连接的传输层协议,它主要用于不 要求分组顺序到达的传输中,分组传输顺序的检查与排序由应用 层完成,提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。UDP 协议基 本上是IP协议与上层协议的接口。UDP协议适用端口分别运行在 同一台设备上的多个应用程序。

TCP协议
TCP是在IP提供的服务基础上,提供面向连接的、 完全可靠的、面向数据流的传输服务。
传输层协议-基本概念-TCP/IP协议
TCP/IP分为4层:网络接口层、网络层、传输层和应用 层。 TCP/IP协议的开发研制人员将Internet分为五个层次, 以便于理解,它也称为互联网分层模型或互联网分层参 考模型,如下表: 应用层(第五层) 传输层(第四层) 这层为TCP层 互联网层(第三层) 网络接口层(第二层)书本上将这两层归为IP层 物理层(第一层) 传输层(TCP):为两个用户进程之间建立、管理和 拆除可靠而又有效的端到端连接。
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UDP与TCP的比较
• TCP:面向连接、传输可靠(保证数据正确性,保证 数据顺序)、用于传输大量数据(流模式)、速度慢, 建立连接需要开销较多(时间,系统资源)。
• UDP:面向非连接、传输不可靠、用于传输少量 数据(数据包模式)、速度快。
应用层协议-客户/服务器模式
C/S (Client/Server,客户机/服务器)模式又称C/S结构, 是软件系统体系结构的一种。C/S模式简单地讲就是基于企 业内部网络的应用系统。与B/S(Browser/Server,浏览器 /服务器)模式相比,C/S模式的应用系统最大的好处是不依 赖企业外网环境,即无论企业是否能够上网,都不影响应用。
端口3
UDP端口 UDP是ISO参考模型中一种无连接的传输层协议,提供 面向事务的简单不可靠信息传送服务。UDP 协议基本 上是IP协议与上层协议的接口。UDP协议适用端口分别 运行在同一台设备上的多个应用程序。
端口4
TCP/IP协议为每一个端口分配一个端口号,作为应用进程的唯 一标识,用于识别不同的应用进程
TCP协议
TCP协议功能 (1)确认和超时重传机制 确认和超时重传机制的基本思想是:信宿在收到每一正确的数据 报时向信源回送一个确认,信源在某个时间片内没收到确认时, 则重传该数据报。 (2)TCP连接的建立与拆除 ① TCP连接的建立。TCP采用“三次握手”建立连接。 ② 连接的拆除。由于TCP连接是一个全双工的数据通道,在一方 拆除连接后,连接依然存在,所以,TCP也采用三次握手方法拆 除两个“半连接”。 (3)TCP的滑动窗口机制 ① TCP滑动窗口用于控制流量。在信源设立一个发送窗口,在信 宿也设一个接收窗口。 ② TCP滑动窗口用于控制拥塞。
传输层协议
传输层 又称为主机对主机层,基本任务是提供应用程序间的 通信,负责传输过程中的流量控制、错误处理、数据重 发等工作。 第一个协议是可靠面向连接的协议,即传输控制协议 (TCP)效率低。 第二个协议是用户数据报协议(UDP),它提供无连 接的服务,无重发和纠错功能,不保障数据的可靠传输。
端口2
TCP端口 TCP:Transmission Control Protocol传输控制协议 TCP是一种面向连接(连接导向)的、可靠的、基于字 节流的传输层(Transport layer)通信协议。在简化 的计算机网络OSI模型中,它完成第四层传输层所指定 的功能,UDP是同一层内另一个重要的传输协议。
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