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tcp协议和udp协议各有什么特点有何异同,tcp比udp可靠

时间:2023-05-03 17:05:03 阅读:219790 作者:3106

全篇博文都是摘自他人,觉得很好,就手打学习了一遍,链接在文章最后。

一、TCP和UDP区别

TCP是面向连接,传输可靠,以字节流的形式传输,传输效率慢,所需资源多,应用在要求通信数据可靠的场合,首部字节20-60.
UDP面向无连接,传输不可靠,以数据报文段的形式传输,传输效率快,所需资源少,应用在要求通信速度高的场合,首部8个字节。

UDP在传输之前不需要先建立连接,远地主机在收到UDP报文后,不需要给出任何确认。虽然UDP不提高可靠传输,但在某些情况下UDP确是一种最有效的工作方式(一般用于即时通信),比如qq语音,直播。

TCP提供面向连接的服务。在传送数据之前必须先建立连接,数据传送结束后要释放连接。(TCP的可靠体现在TCP在传输数据之前,会有三次握手来建立连接,而且在数据传送时,有确认、窗口、重传、拥塞控制机制,在数据传完后,还会断开连接用来节约系统资源),这一难以避免增加了许多开销,如:确认,流量,计时器以及连接管理。

二、TCP协议如何保证可靠传输 应用数据被分割成 TCP 认为最适合发送的数据块。TCP 给发送的每一个包进行编号,接收方对数据包进行排序,把有序数据传送给应用层。校验和: TCP 将保持它首部和数据的检验和。这是一个端到端的检验和,目的是检测数据在传输过程中的任何变化。如果收到段的检验和有差错,TCP 将丢弃这个报文段和不确认收到此报文段。TCP 的接收端会丢弃重复的数据。流量控制: TCP 连接的每一方都有固定大小的缓冲空间,TCP的接收端只允许发送端发送接收端缓冲区能接纳的数据。当接收方来不及处理发送方的数据,能提示发送方降低发送的速率,防止包丢失。TCP 使用的流量控制协议是可变大小的滑动窗口协议。 (TCP 利用滑动窗口实现流量控制)拥塞控制: 当网络拥塞时,减少数据的发送。ARQ协议: 也是为了实现可靠传输的,它的基本原理就是每发完一个分组就停止发送,等待对方确认。在收到确认后再发下一个分组。超时重传: 当 TCP 发出一个段后,它启动一个定时器,等待目的端确认收到这个报文段。如果不能及时收到一个确认,将重发这个报文段。
影响超时重传机制 具体介绍

滑动窗口和流量控制
TCP利用滑动窗口实现流量控制。流量 控制是为了控制发送方发送速率,保证接收方来得及接收。接收方的确认报文中的窗口字段可以用来控制发送方窗口大小,从而影响发送方的发送速率。将窗口字段设置为0,则发送方不能发送数据。

ARQ协议
自动重传请求(Automatic Repeat-reQuest,ARQ)是OSI模型中数据链路层和传输层的错误纠正协议之一。它通过使用确认和超时这两个机制,在不可靠服务的基础上实现可靠信息传输。如果发送方在发送一段时间内没有收到确认帧,他通常会重新发送。ARQ包括停止等待ARQ协议和连续ARQ协议
1)停止等待ARQ协议
停止等待协议是为了实现可靠传输,他的基本原理就是每发完一个分组就停止发送,等待对方确认(回复ACK)。如果过了一段时间,还是没有收到ACK确认,说明没有发送成功,需要重新发送,直到收到确认后再发下一个分组。
在停止等待协议中,若接收到重复分组没救丢弃分组,同时还要发送确认。
优点: 简单
缺点: 信道利用率低,等待时间长
2)连续ARQ协议
连续 ARQ 协议可提高信道利用率。发送方维持一个发送窗口,凡位于发送窗口内的分组可以连续发送出去,而不需要等待对方确认。接收方一般采用累计确认,对按序到达的最后一个分组发送确认,表明到这个分组为止的所有分组都已经正确收到了。
优点: 信道利用率高,容易实现,即使确认丢失,也不必重传。
缺点:不能向发送方反映出接收方已正确收到的所有分组的信息, 比如:发送方发送了 5条 消息,中间第三条丢失(3号),这时接收方只能对前两个发送确认。发送方无法知道后三个分组的下落,而只好把后三个全部重传一次。这也叫 Go-Back-N(回退 N),表示需要退回来重传已经发送过的 N 个消息。

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