TCP-UDP协议

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计算机网络中的TCP与UDP协议比较

计算机网络中的TCP与UDP协议比较

计算机网络中的TCP与UDP协议比较

TCP和UDP都是计算机网络中的重要协议,但它们在一些方面有很大的不同。尤其是在应用上,TCP和UDP协议适用于不同的场景。本文将从以下几个方面,对TCP和UDP协议做出详细比较。

1.传输特性

TCP是传输控制协议(Transmission Control Protocol)的缩写,是面向连接的、可靠的、基于流的传输协议。TCP通过三次握手建立连接,进行可靠传输,保证数据的完整性。因此,TCP适合传输重要且需要可靠保障的数据,如电子邮件、文件传输等。

UDP是用户数据报协议(User Datagram Protocol)的缩写,是一种面向无连接的、不可靠的、基于数据包的传输协议。UDP不进行连接建立和数据校验,因此传输效率高,不适合传输要求可靠性的数据。UDP适合传输实时性要求高、允许部分数据丢失的数据,如视频音频、网络直播等。

2.数据包长度

TCP是基于流的传输协议,因此在传输数据时,将数据分成一系列小的数据包进行传输。TCP数据包头部信息较长,最小传输单位为20个字节。当数据包小于一个包的最小长度时,TCP将不得不等待下一个数据包一起传输,增加传输延迟。

UDP是基于数据包的传输协议,将整个数据分成一个个固定长度的数据包进行传输。UDP数据包头部信息较短,只有8个字节,传输效率更高。但由于UDP不保证数据完整性,数据包可能会丢失,因此在设计网络应用时,需要考虑到这种情况,例如加入数据包校验机制。

3.连接状态

TCP是面向连接的协议,使用三次握手建立连接,四次挥手断开连接。在传输数据时,TCP需要维护连接状态信息,这些信息包括本地端口号、远程端口号、请求序列号、响应序列号等。当连接中断时,需要进行一系列终止操作,从而保证数据的完整性。

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

1. 概述

TCP(Transmission Control Protocol)和UDP(User Datagram Protocol)是互联网传输层常用的两种协议。它们在传输数据时有着不同的特点和用途。本文将详细介绍TCP协议和UDP协议的区别。

2. 连接性

TCP是一种面向连接的协议,而UDP是一种无连接的协议。在使用TCP协议

传输数据之前,发送方和接收方需要先建立一个连接,而使用UDP协议则不需要。

3. 可靠性

TCP协议提供可靠的数据传输。它使用确认和重传机制来确保数据的完整性和

正确性。如果数据包丢失或损坏,TCP会自动重新发送丢失的数据。而UDP协议

不提供可靠性,它只是简单地将数据包发送出去,并不关心是否能够成功到达接收方。

4. 速度

由于TCP协议的可靠性机制会引入较多的开销,因此在速度方面,UDP协议

要比TCP协议快。UDP没有拥塞控制和流量控制等机制,使得它的传输效率更高。因此,对于一些实时性要求较高的应用场景(如视频直播、实时游戏等),通常会选择使用UDP协议。

5. 数据量限制

TCP协议没有固定的数据包大小限制,它会根据网络的情况和其他因素自动调

整数据包的大小。而UDP协议每个数据包的大小被限制在64KB以内。当数据量

超过UDP的限制时,需要将数据分割成多个数据包进行传输。

6. 适用场景

TCP协议适用于对数据可靠性要求较高的应用场景,如文件传输、电子邮件等。由于TCP协议提供了流量控制和拥塞控制等机制,它能够保证数据的正确有序地

传输。而UDP协议适用于实时性要求较高的应用场景,如音频、视频的实时传输等。由于UDP的传输效率高,能够更好地满足实时性要求。

TCP与UDP的区别

TCP与UDP的区别

TCP 与 UDP 的区别?

从隧道的角度来解释,http和dns隧道,进而引出icmp隧道。

1.TCP 面向连接,UDP 是无连接的;

2.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

3.TCP 的逻辑通信信道是全双工的可靠信道;UDP 则是不可靠信道

4.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

5.TCP 面向字节流(可能出现黏包问题),实际上是 TCP 把数据看成一连串无

结构的字节流;UDP 是面向报文的(不会出现黏包问题)

6.UDP 没有拥塞控制,因此网络出现拥塞不会使源主机的发送速率降低(对实

时应用很有用,如 IP 电话,实时视频会议等)

7.TCP 首部开销20字节;UDP 的首部开销小,只有 8 个字节

Other

传输控制协议(Transmission Control Protocol,TCP),是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层协议。

用户数据报协议(User Datagram Protocol,UDP),是一个无连接的、简单的、

面向数据报的传输层协议。

•针对连接和速度方面。TCP是面向连接的,只能是点到点连接,速度较慢;

UDP是基于非连接的,支持一对一、一对多、多对一、多对多的交互通信,

速度相对较快。

•针对实时性、可靠性和安全性。TCP的发送方要确认接收方是否收到数据报(三次握手、重新确认等)的行为会有一定的延时,实时性较差;UDP没有

tcp和udp的协议

tcp和udp的协议

tcp和udp的协议

TCP和UDP的协议。

TCP(Transmission Control Protocol)和UDP(User Datagram Protocol)是互联网中最常用的传输层协议。它们在网络通信中起着非常重要的作用,但又有着不同的特点和适用场景。本文将对TCP和UDP的协议进行详细介绍,以便读者能够更

好地理解它们的特点和用途。

首先,我们来看一下TCP协议。TCP是一种面向连接的协议,它提供可靠的、按序传输的数据传输。在使用TCP协议进行通信时,数据会被分割成数据段,并

且每个数据段都会被编号,接收方会对收到的数据段进行确认,并且在需要时进行重传。这种机制保证了数据的可靠性和完整性,但也会增加一定的传输延迟。另外,TCP还具有拥塞控制和流量控制的功能,可以根据网络的情况动态调整数据的传

输速率,以避免网络拥塞和数据丢失。

与TCP不同,UDP是一种无连接的协议,它不会对数据进行编号和确认,也

不具有拥塞控制和流量控制的功能。UDP的优点是传输速度快,延迟低,适用于

实时性要求较高的应用场景,比如音频、视频等流媒体传输。但由于UDP不具备

可靠性,所以在数据传输过程中可能会出现丢包或者乱序的情况,需要应用层自行处理。

在实际应用中,TCP和UDP各有其适用的场景。TCP适用于对数据可靠性要

求较高的场景,比如文件传输、电子邮件等。而UDP适用于对传输速度和实时性

要求较高的场景,比如在线游戏、实时视频会议等。

除了适用场景的不同,TCP和UDP在协议特点上也有一些区别。TCP在传输

数据时会先建立连接,然后再进行数据传输,最后再释放连接。而UDP则是无连

以太网TCPIPUDP协议

以太网TCPIPUDP协议
2.由串口服务器(Client模式)发起TCP/IP连接,连接目标可以是IP或域名。
3.上位机工作在Server模式,如果没有固定IP,需要安装动态域名服务(如花生壳)。如果在内网,还 需要做端口映射。
RS232/RS485 串口设备
串口服务器点对点透明传输
Client模式串口 服务器
以太网 TCP/IP
Server模式串口 服务器
RS232/RS485 串口设备
串口服务器一对多透明传输
RS232/RS485 串口设备
以太网 UDP协议
RS232/RS485 串口设备
UDP模式串口服务器
多个UDP模式串口服 务器
方案介绍: 1、成对使用2台串口服务器,可以在两端提供透明的RS232/RS485通道。 2、使用TCP/IP或UDP协议通讯。在使用UDP时,可以实现一台串口服务器对多台串口服务收发数据。 3、串口参数由现场的串口服务器决定。 4、可以跨网关配对,支持ADSL、宽带路由等各类线路。 5、具备断线检查重连机制。
RS232/RS485 串口设备
多个串口服务器汇聚到一个COM口
RS232/RS485 串口设备
Client模式串口服务器 A 连接上位机的6020端口
wk.baidu.com
Client模式串口服务器 B 连接上位机的6020端口
将所有串口服务器设置为 连接到上位机同一个端口 即可实现汇聚。

TCP与UDP的区别

TCP与UDP的区别

TCP与UDP的区别

TCP与UDP基本区别

1、基于连接与⽆连接

2、流模式(TCP)与数据报模式(UDP)

3、TCP保证数据正确性,UDP可能丢包

4、TCP保证数据顺序,UDP不保证

5、TCP要求系统资源较多,UDP较少

6、UDP程序结构较简单

7、TCP连接只能是⼀对⼀

UDP⽀持⼀对⼀,⼀对多,多对⼀和多对多的交互通信

8、TCP⾸部开销20字节;UDP的⾸部开销⼩,只有8个字节

9、TCP的逻辑通信信道是全双⼯的可靠信道,UDP则是不可靠信道UDP应⽤场景

1、⾯向数据报⽅式

2、⽹络数据⼤多为短消息

3、拥有⼤量客户端连接

4、对数据安全性⽆特殊要求

5、⽹络负担⾮常重,但对响应速度要求⾼

基于上述不同,UDP和TCP编程步骤如下:

TCP:

TCP编程的服务器端⼀般步骤是:

1、创建socket。函数socket();

2、设置socket属性。函数setsockopt(); * 可选

3、将IP地址、端⼝等信息绑定到socket上。函数bind();

4、开启监听。函数listen();

5、接收来⾃客户端的连接。函数accept();

6、收发数据。函数send()和recv(),或者read()和write();

7、关闭⽹络连接。

8、关闭监听。

TCP编程的客户端⼀般步骤是:

1、创建socket。函数socket();

2、设置socket属性。⽤函数setsockopt();* 可选

3、将IP地址、端⼝等信息绑定到socket上。⽤函数bind();*

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。函数connect();

tcp协议与udp协议的异同

tcp协议与udp协议的异同

tcp协议与udp协议的异同TCP协议与UDP协议的异同

一、双方的基本信息

TCP协议:是一种可靠的传输协议,其双方包括客户端和服务器。

UDP协议:是一种不可靠的传输协议,其双方包括发送方和接收方。

二、各方身份、权利、义务、履行方式、期限、违约责任

1. TCP协议

(1)客户端身份:发送请求,接收响应。

(2)服务器身份:接收请求,发送响应。

(3)客户端权利:请求服务,获取服务响应。

(4)服务器权利:拒绝服务,返回错误响应。

(5)客户端义务:发送请求,等待响应。

(6)服务器义务:响应请求,提供服务。

(7)履行方式:发送TCP数据包进行数据传输,保证数据完整性和可靠性。

(8)期限:双方约定或者根据实际情况确定。

(9)违约责任:对方有权要求赔偿损失。

2. UDP协议

(1)发送方身份:发送数据包。

(2)接收方身份:接收数据包。

(3)发送方权利:发送数据包。

(4)接收方权利:接收数据包。

(5)发送方义务:发送数据包。

(6)接收方义务:接收数据包,处理其中的数据。

(7)履行方式:发送UDP数据包进行数据传输,不保证数据完整性和可靠性。

(8)期限:双方约定或者根据实际情况确定。

(9)违约责任:对方有权要求赔偿损失。

三、需遵守中国的相关法律法规

TCP协议与UDP协议使用时需要遵守《网络安全法》、《电信条例》、《计算机信息系统安全保护条例》等中国相关的法律法规。

四、明确各方的权力和义务

TCP协议和UDP协议的使用双方在协议中必须明确各自的权力和义务。TCP协议中客户端和服务器的权利、义务由《RFC 793》进行定义,UDP协议中发送方和接收方的权利、义务由《RFC 768》进行定义。

TCP 与 UDP 的主要区别

TCP 与 UDP 的主要区别

(1)TCP 提供面向连接、可靠、有序、字节流传输服务,UDP 提供无连接、不可靠的数据报尽力传输服务。

(2)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,但使用UDP 的应用仍然可以通过在应用程序自身中建立可靠传输机制来实现可靠数据传输。

(3)TCP 是面向字节流的,把应用程序交付的数据看成是一连串的无结构的字节流。UDP 是面向报文的,不保证将该报文送达到目的接收进程,即便送达,也可能是乱序到达的。

(4)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。UDP 没有拥塞控制,因此网络出现拥塞不会使源主机的发送速率降低。

(5)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。

(6)TCP 首部开销20 字节;UDP 的首部开销小,只有8 个字节。(7)TCP 对系统资源要求较多,UDP 对系统资源要求较少。

(8)TCP 的逻辑通信信道是全双工的可靠信道,UDP 则是不可靠信道。

tcp协议与 udp协议的区别

tcp协议与 udp协议的区别

TCP 与UDP的区别

很多文章都说TCP协议可靠,UDP协议不可靠!为什么前者可靠,后者不可靠呢?既然UDP协议不可靠,为什么还要使用它呢?所谓的TCP协议是面向连接的协议,面向连接是什么呢?

TCP和UDP都是传输层的协议!从编程的角度看,就是两个模块(模块就是代码的集合,一系列代码的组合提供相应的功能!模块化最终目的就是:分工协作!模块化好处:便于扩展开发以及维护!)。

先说TCP协议:

这个协议,是面向的连接!面向连接这个概念,我们要从物理层看起。大家都知道,因为“信道复用技术”的迅猛发展,才促使了计算机网络的发展!如果没有“信道复用技术”,那么单条线路上(这里的线路指物理传输介质,例如:双绞线、光纤、电话线)单位时间内只能供一台计算机使用!还是举例说明:就拿你自己的计算机来说,你跟同学“小明”聊天的时候,就不能跟另外一位同学“小强”聊天,如果你想同时跟两位同学聊天,那么你就得装两条线路!那么同时与第三位、第四位同学。。。第N位同学聊天的时候,你需要装几根线路?全世界人民聊天的时候,又需要装几根线路?

“信道复用技术”实现了,在同一条线路上,单位时间内可供X台计算机同时通信!Toad知道以下几种复用技术:

1、频分复用

2、时分复用

3、波分复用

4、码分复用

5、空分复用

6、统计复用

7、极化波复用

关于“信道复用技术”更深层次的问题,需要你自己去研究!

上面我们提到了“信道复用技术”!知道了这一点,我们就很容易明白“物理信道”上的“虚拟信道”概念了!不同的信道复用技术,使用不同的复用技术,目的就是创建“虚拟信道”。

tcp协议是,的,udp协议是,的.

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篇一:tcp协议和udp协议的原理及通信特点

这里介绍非常有用的tcp协议和udp协议的基本原理及通信特点tcp协议原理:

tcp(tranfercontrolprotocol)提供面向连接、可靠的字节流服务。在传输数据流前,双方会先建立一条虚拟的通信道。一个tcp连接必须要经过三次“对话”才能建立起来,一为请求连接,二为同步要求,三为确认发送。详细的讲,tcp连接为接受端的接收缓冲区设置滑动窗口,接收端只允许发送缓冲区能容纳的数据,在滑动窗口的基础上进行流量控制,以防止数据溢出缓冲区。接收端还会在接收时进行tcp数据校验,有错就放弃该分片,不确认其接收,使之超时重发。这就保证数据的准确性和可靠性,同时也相对增加数据量和传输时间。

udp协议原理:

udp(userdataprotocol)协议是将网络数据量压缩成

数据包的形式在网络中进行传输,是一种无连接的协议。使用udp传输数据时,每个数据段都是一个独立的信息,包括完整的源地址和目的地,在网络上以任何可能的路径传到目的地,因此,能否到达目的地,以及到达目的地的时间和内容的完整性都不能保证。不过udp报头携带的信息比tcp的少的多,有更多的数据空间。

tcp协议和udp协议的通信特点:

tcp是面向连接的可靠的协议,适用于传输大批量的文件。它提供有效流控、全双工操作和多路复用的服务。

dp适用于一次只传送少量数据、对可靠性要求不高、对速度要求很高的应用环境(如在线视频)。udp协议是面向非连接的协议,没有建立连接的过程。正因为udp协议没有连接的过程,所花时间少,此外它的数据密度大,所以它的通信效率高,实时行很好。

udp协议和tcp协议端口

udp协议和tcp协议端口

udp协议和tcp协议端口UDP协议和TCP协议端口协议

本协议由以下双方签订:

甲方:_____________________(以下简称“甲方”)

乙方:_____________________(以下简称“乙方”)

一、协议内容

1.甲方和乙方在使用UDP协议和TCP协议端口时,为保障双方合法权益,签署本协议,确立各方的权利和义务。

2.本协议的约定适用于甲方和乙方之间通信过程中所涉及的所有UDP协议和TCP协议端口。

3.双方应遵守中国的相关法律法规,履行各项义务,保证其通信过程在合法合规的基础上进行。

二、各方身份、权利、义务、履行方式、期限、违约责任

1.甲方是UDP协议和TCP协议端口的提供方,可以根据注册及授权方式向乙方提供UDP协议和TCP协议端口,并保证其合法性和有效性。

2.乙方是UDP协议和TCP协议端口的使用方,需要根据甲方提供的UDP协议和TCP协议端口注册及授权方式完成注册流程,并遵守相关规则和条款。

3.甲方的权利:

1)甲方有权根据服务使用情况,适度限制乙方对UDP协议和TCP协议端口的使用;

2)甲方有权按照法律法规、相关合约约定要求乙方退回UDP协议和TCP协议端口。

4.乙方的权利:

1)乙方有权依照本协议及甲方提供的UDP协议和TCP协议端口使用规则使用UDP协议和TCP协议端口;

2)乙方有权向甲方反馈UDP协议和TCP协议端口使用过程中的问题及建议。

5.甲方的义务:

1)甲方应保证其提供的UDP协议和TCP协议端口的合法性和有效性;

2)甲方应确保UDP协议和TCP协议端口的稳定性和安全性;

TCP和UDP协议简介

TCP和UDP协议简介

TCP和UDP协议简介

⼀、TCP

TCP(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。

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

一、概述

TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据报协议)是互联网协议族中的两种重

要传输层协议。它们在数据传输过程中具有一些明显的区别。本协议旨在详细介绍TCP协议和UDP协议之间的区别,包括连接方式、可靠性、速度、适合场景等方面。

二、连接方式

1. TCP协议:TCP是一种面向连接的协议,通信双方在传输数据之前需要先建

立连接。连接的建立过程包括三次握手,即客户端发送SYN包给服务器,服务器

回复一个SYN和ACK包给客户端,最后客户端再回复一个ACK包给服务器。连

接建立后,数据的传输是可靠的,通信双方可以进行双向的数据传输。

2. UDP协议:UDP是一种无连接的协议,通信双方在传输数据之前不需要建

立连接。每一个数据包(也称为数据报)都是独立的,它们之间没有依赖关系。因此,UDP协议的传输速度相对较快,但不保证数据的可靠性。

三、可靠性

1. TCP协议:TCP协议提供可靠的数据传输,它使用序号、确认和重传机制来

确保数据的完整性和可靠性。当接收方收到数据后,会发送一个确认包给发送方,如果发送方在一定时间内没有收到确认包,就会进行重传。此外,TCP还具有流

量控制和拥塞控制机制,可以避免网络拥塞和数据丢失。

2. UDP协议:UDP协议不提供可靠的数据传输。它不使用确认和重传机制,

也不提供流量控制和拥塞控制。UDP适合于对数据传输的实时性要求较高的场景,如音频、视频等。

四、速度

1. TCP协议:由于TCP协议提供可靠的数据传输,它需要进行连接的建立和维护,以及各种确认和重传机制。这些额外的操作会增加传输的延迟和开消,导致传输速度相对较慢。

TCP协议和UDP协议的原理及通信特点解析

TCP协议和UDP协议的原理及通信特点解析

这里介绍非常有用的 TCP 协议和 UDP 协议的基本原理及通信特点 TCP 协议原理:

TCP (Tranfer Control Protocol提供面向连接、可靠的字节流服务。在传输数据流前,双方会先建立一条虚拟的通信道。一个 TCP 连接必须要经过三次“对话”才能建立起来,一为请求连接,二为同步要求, 三为确认发送。详细的讲, TCP 连接为接受端的接收缓冲区设置滑动窗口, 接收端只允许发送缓冲区能容纳的数据, 在滑动窗口的基础上进行流量控制, 以防止数据溢出缓冲区。接收端还会在接收时进行TCP 数据校验,有错就放弃该分片,不确认其接收,使之超时重发。这就保证数据的准确性和可靠性, 同时也相对增加数据量和传输时间。

UDP 协议原理:

UDP (User Data Protocol协议是将网络数据量压缩成数据包的形式在网络中进行传输,是一种无连接的协议。使用 UDP 传输数据时, 每个数据段都是一个独立的信息, 包括完整的源地址和目的地, 在网络上以任何可能的路径传到目的地,因此,能否到达目的地, 以及到达目的地的时间和内容的完整性都不能保证。不过 UDP 报头携带的信息比 TCP 的少的多,有更多的数据空间。

TCP 协议和 UDP 协议的通信特点:

TCP 是面向连接的可靠的协议,适用于传输大批量的文件。它提供有效流控、全双工操作和多路复用的服务。

DP 适用于一次只传送少量数据、对可靠性要求不高、对速度要求很高的应用环境(如在线视频。 UDP 协议是面向非连接的协议,没有建立连接的过程。正因为 UDP 协议没有连接的过程, 所花时间少, 此外它的数据密度大,所以它的通信效率高,实时行很好。

什么是TCP IP协议,划为几层,各有什么功能

什么是TCP IP协议,划为几层,各有什么功能

什么是TCP/IP协议,划为几层,各有什么功能?

TCP/IP协议族包含了很多功能各异的子协议。为此我们也利用上文所述的分层的方式来剖析它的结构。TCP/IP层次模型共分为四层:应用层、传输层、网络层、数据链路层。

TCP/IP网络协议

TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol,传输控制协议/网间网协议)是目前世界上应用最为广泛的协议,它的流行与Internet的迅猛发展密切相关—TCP/IP最初是为互联网的原型ARPANET所设计的,目的是提供一整套方便实用、能应用于多种网络上的协议,事实证明TCP/IP做到了这一点,它使网络互联变得容易起来,并且使越来越多的网络加入其中,成为Internet的事实标准。

* 应用层—应用层是所有用户所面向的应用程序的统称。ICP/IP协议族在这一层面有着很多协议来支持不同的应用,许多大家所熟悉的基于Internet的应用的实现就离不开这些协议。如我们进行万维网(WWW)访问用到了HTTP协议、文件传输用FTP协议、电子邮件发送用SMTP、域名的解析用DNS协议、远程登录用Telnet协议等等,都是属于TCP/IP应用层的;就用户而言,看到的是由一个个软件所构筑的大多为图形化的操作界面,而实际后台运行的便是上述协议。

* 传输层—这一层的的功能主要是提供应用程序间的通信,TCP/IP协议族在这一层的协议有TCP和UDP。

* 网络层—是TCP/IP协议族中非常关键的一层,主要定义了IP地址格式,从而能够使得不同应用类型的数据在Internet上通畅地传输,IP协议就是一个网络层协议。

第8章 TCP和UDP协议

第8章  TCP和UDP协议
网络知识 第8章 TCP和UDP协议
第8章 TCP和UDP协议
• 本章内容
• 8.1传输层协议 • 8.2传输控制协议(TCP) • 8.3 用户数据报协议(UDP)
TCP和UDP协议
• 传输层位于OSI七层参考模型的第四 层,处于TCP/IP参考模型的第三层,主 要负责数据传送,提供可靠的端到端的 通信。本章将主要以TCP/IP参考模型介 绍TCP/IP传输层的协议组成,理解TCP 可靠传输服务的主要实现机制以及UDP 传输层的功能,了解套接字和端口的概 念和功能。
8.1传输层协议


8.1.1传输协议概述
在TCP/IP体系结构中,传输层的作用是向应用层提供端到端的可靠传输。传 输层使用两种协议,即TCP和UDP。TCP是面向连接的可靠传输协议。UDP是面 向无连接的不可靠传输协议。可靠传输和不可靠传输是指在不同的网络传输环境 假设下的两种传输方式。 可靠传输是指当网络中传输的信息相对于网络的带宽而言比较大时,为了保 证信息正确到达,必须采取一系列的措施来实现可靠传输,比如,采取纠错、确 认和控制重传等机制。典型的应用有WEB(HTTP)、邮件和文件传输(FTP), 这些服务常常会在网络中传输少则几兆,多则几百兆,甚至是千兆的海量信息, 在传输过程中只要丢失一个报文就会导致信息无法使用。因此,它们在传输层使 用TCP。而不可靠的传输是指当网络中传输的信息相对于网络的带宽而言比较小 时,在传输过程中出错的概率比较小,此时,如果每个信息都确认,反而增加了 传输延迟。典型的应用有DNS等,DNS每次传输的报文只有几十字节。 从通信和通信处理的角度看,传输层属于面向通信部分的最高层。但从网络 功能或用户功能来划分,则传输层又属于用户功能中的最低层。传输层是整个网 络体系结构中关键的一层。在通信子网中没有传输层。传输层只存在于通信子网 以外的主机中,如图8.1
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第7章TCP/UDP协议

主要内容

1.TCP协议基本原理。

2.UCP协议基本原理。

sat实验。

能力要求

1.理解传输层在OSI体系结构中的地位和作用。

2.了解传输层如何保证通信服务的可靠性。

3.掌握TCP/UDP协议基本原理和报文数据结构。

因为世界上各种通信子网在性能上存在着很大差异,例如电话交换网、分组交换网、公用数据交换网,局域网等通信子网等,但网络的互联互通的特性决定了它们必须互连,而它们提供的吞吐量、传输速率、数据延迟通信费用各不相同,但对于会话层来说,却要求有一性能恒定的界面,传输层就承担了这一功能。传输层(Transport Layer)是OSI体系结构中重要、关键的一层,负责总体的数据传输和数据控制。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。传输层协议主要包括TCP/UDP协议。它屏蔽了网络底层技术的差异,使会话层感受不到各种通信子网在技术标准和网络结构上的区别。此外传输层还要具备差错恢复,流量控制等功能。传输层面对的数据对象已不是网络地址和主机地址,而是端口。

传输层的最终目的是为会话提供可靠的、无误的数据传输。传输层的服务一般要经历传输连接建立阶段、数据传送阶段、传输连接释放阶段3个阶段才算完成一个完整的服务过程。在数据传输过程中,传输层要保证提供通信服务的可靠性,避免报文的出错、丢失、延迟时间紊乱、重复、乱序等差错。

7.1 传输层功能概述

传输层也称为运输层,是介于低3层通信子网系统和高3层之间的一层,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。

传输层功能的目的是为会话提供可靠、无误的数据传输服务。传输层的服务一般要经历传输连接建立阶段、数据传送阶段、传输连接释放阶段3个阶段才算完成一个完整的服务过程。为完成这一服务,传输层要具备以下基本功能:

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(1)连接管理(Connection Management):定义了允许两个用户像直接连接一样开始交谈的规则。通常把连接的定义和建立的过程称为握手(handshake)。传输层要建立、维持和终止一个会话。在数据传输开始时,发送方和接收方的应用都要通知各自的操作系统初始化一个连接,一个连接就建立了,数据传输也就开始了,在传输的过程中,两台主机还需要继续通过协议软件来通信以验证数据是否被正确接收。数据传输完成后,发送端主机发送一个标识数据传输结束的指示。接收端主机在数据传输完成后确认数据传输结束,连接终止。

(2)流量控制(Flow Control):就是以网络普遍接受的速度发送数据,从而防止网络拥塞造成数据报的丢失。

(3)差错检测(Error Detection):数据链路层的差错检测功能提供了可靠的链路传输,但无法保证源点和目的之间的传输完全无错,比如网络中的路由器收到了完整无缺的IP分组,但是在将含有分组的帧重新格式化的过程中出现了影响分组内容的错误。这种错误可能是由于软件或硬件问题导致路由器在进行分组期间引起的,也就是说并不是由于物理链路在进行数据传输的过程中产生的差错,因此数据链路层的差错检测功能无法通过校验识别出差错。传输层的差错检测机制会检测到这种类型的错误。

(4)对用户请求的响应(Response to User's Request):包括对发送和接收数据请求的响应,以及特定请求的响应,如用户可能要求高吞吐率、低延迟或可靠的服务。传输层面对的数据对象不是网络地址和主机地址,而是端口。

(5)建立无连接或面向连接的通信:TCP/IP协议的TCP提供面向连接的传输层服务,UDP则提供无连接的传输层服务。

为了评价传输层提供的服务质量(QoS),我们一般用一组量化的指标来衡量,主要有:

(1)连接建立延迟/连接释放延迟

(2)连接建立/释放失败概率

(3)传输时延

(4)吞吐率

(5)残留误码率

(6)传输失败概率

总之,我们设计传输层的目的就是提高传输服务的可靠性和保证服务质量QoS,下面我们分别就传输层的两个重要协议TCP和UDP分别介绍。

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7.2 TCP协议

用户的应用程序进程最终需要得到的是端到端的通信服务,传输层的主要任务就是建立应用程序间的端到端连接,并且为数据传输提供可靠或不可靠的通信服务。

TCP/IP协议族的传输层协议主要包括TCP(Transmission Control Protocol,传输控制协议)和UDP(User Datagram Protocol,用户数据报协议)。TCP是面向连接的可靠的传输层协议,它支持在不可靠网络上实现面向连接的可靠的数据传输。

7.2.1 TCP协议的特点

RFC 793定义的TCP是一种面向连接的、端到端的可靠传输协议。TCP的主要特点如下:

(1)三次握手(Three-Way Handshake)建立连接:确保连接建立的可靠性。

(2)端口号:通过端口号标识上层协议和服务,实现了网络通道的多路复用。

(3)完整性检验:通过对协议和载荷数据计算校验和,保证了接收方能检测出传输过程中可能出现的差错。

(4)确认机制:对于正确接收到的数据,接收方通过显式应答通告发送方,超出一定时间之后,发送方将重传没有被确认的段,确保传输的可靠

性。

(5)序列号:发送的所有数据都拥有唯一的序列号,这样不但唯一标识了每一个段,而且明确了每个段在整个数据流中的位置,接收方可以利

用这些信息实现确认、丢失检测、乱序重排等功能。

(6)窗口机制:通过可调节的窗口,TCP接收方可以通告期望的发送速度,从而控制数据的流量。

由于TCP具有这些特点,一些对数据传输可靠性、次序等比较敏感的应用程序和协议使用TCP作为其传输层协议。这些应用和协议包括FTP、Telnet、E-mail(SMTP/POP3)等。

7.2.2 TCP/UDP端口号

在IP网络中,一个IP地址可以唯一地标识一个主机。但一个主机上却可能

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