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UDP与TCP的区别
一、UDP
UDP,用户数据包协议,是一个简单的面向数据报的通信协议,即对应用层交下来的报文,不合并,不拆分,只是在其上面加上首部后就交给了下面的网络层
也就是说无论应用层交给UDP多长的报文,它统统发送,一次发送一个报文
而对接收方,接到后直接去除首部,交给上面的应用层就完成任务
UDP报头包括4个字段,每个字段占用2个字节(即16个二进制位),标题短,开销小
UDP首部4字节
特点如下:
- 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
- 传输途中出现丢包,UDP 也不负责重发
- 当包的到达顺序出现乱序时,UDP没有纠正的功能。
- 并且它是将应用程序发来的数据在收到的那一刻,立即按照原样发送到网络上的一种机制。即使是出现网络拥堵的情况,UDP 也无法进行流量控制等避免网络拥塞行为
二、TCP
TCP,传输控制协议,是一种可靠、面向字节流的通信协议,把上面应用层交下来的数据看成无结构的字节流来发送
可以想象成流水形式的,发送方TCP会将数据放入“蓄水池”(缓存区),等到可以发送的时候就发送,不能发送就等着,TCP会根据当前网络的拥塞状态来确定每个报文段的大小
TCP报文首部有20个字节,额外开销大
特点如下:
- TCP充分地实现了数据传输时各种控制功能,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。而这些在 UDP 中都没有。
- 此外,TCP 作为一种面向有连接的协议,只有在确认通信对端存在时才会发送数据,从而可以控制通信流量的浪费。
- 根据 TCP 的这些机制,在 IP 这种无连接的网络上也能够实现高可靠性的通信( 主要通过检验和、序列号、确认应答、重发控制、连接管理以及窗口控制等机制实现)
三、区别
双工模式分为如下两种:
- 半双工:接口任意时刻只能接收数据或者发送数据,并存在最大传输距离的限制。
- 全双工:接口可以同时接收和发送数据,最大吞吐量可达到双倍速率,且消除了半双工的物理距离限制。
两者区别如下表所示:
UDP首部4字节
TCP报文首部有20个字节
TCP如何实现可靠性传输?
- 确认(ACK)机制
发送方在设定一个定时器,每间隔一段时间,没有收到对方的ACK确认应答报文,就会重发该报文
UDP如何改进实现可靠传输
传输层无法保证数据的可靠传输,只能通过应用层来实现了。实现的方式可以参照tcp可靠性传输的方式,只是实现不在传输层,实现转移到了应用层,在应用层实现确认机制、重传机制、窗口确认机制。
目前有如下开源程序利用UDP
实现了可靠的数据传输。分别为RUDP
、RTP
、UDT
。