【1.2.2】传输层协议(TCP/UDP)

最近在认知防火墙的时候,不断的跳出来tcp,udp的概念;本着遇到问题,就理解问题的原则,先来简单了解一下这几个名词到底有什么区别

都是通信协议,也就是通信时所遵守的规则,只有双方按照这个规则“说话”,对方才能理解或为之服务。

在网络通信中,网络组件的寻址对信息的路由选择和传输来说是相当关键的。相同网络中的两台机器间的消息传输有各自的技术协定。LAN 是通过提供6字节的唯一标识符(“MAC”地址)在机器间发送消息的。SNA 网络中的每台机器都有一个逻辑单元及与其相应的网络地址。DECNET、AppleTalk 和 Novell IPX 均有一个用来分配编号到各个本地网和工作站的配置。

TCP/IP是个协议组,可分为四个层次:网络接口层、网络层、传输层和应用层。

  • 在网络层有IP协议、ICMP协议、ARP协议、RARP协议和BOOTP协议。
  • 在传输层中有TCP协议与UDP协议。
  • 在应用层有FTP、HTTP、TELNET、SMTP、DNS等协议。因此,HTTP本身就是一个协议,是从Web服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。

HTTP是应用层协议,TCP是传输层协议! 数据包在网络传输过程中,HTTP被封装在TCP包内!!

一、TCP(传输控制协议)

通过序列化应答和必要时重发数据包,TCP 为应用程序提供了可靠的传输流和虚拟连接服务。TCP 主要提供数据流转送,可靠传输,有效流控制,全双工操作和多路传输技术。可查阅 TCP 部分获取更多详细资料。

至于HTTP协议,它是TCP协议族中的一种。使用TCP80端口

面向连接的TCP

“面向连接”就是在正式通信前必须要与对方建立起连接。比如你给别人打电话,必须等线路接通了、对方拿起话筒才能相互通话。

TCP(Transmission Control Protocol,传输控制协议)是基于连接的协议,也就是说,在正式收发数据前,必须和对方建立可靠的连接。一个TCP连接必须要经过三次“对话”才能建立起来,其中的过程非常复杂,我们这里只做简单、形象的介绍,你只要做到能够理解这个过程即可。

我们来看看这三次对话的简单过程:

  1. 主机A向主机B发出连接请求数据包:“我想给你发数据,可以吗?”,这是第一次对话;

  2. 主机B向主机A发送同意连接和要求同步(同步就是两台主机一个在发送,一个在接收,协调工作)的数据包:“可以,你什么时候发?”,这是第二次对话;

  3. 主机A再发出一个数据包确认主机B的要求同步:“我现在就发,你接着吧!”,这是第三次对话。

三次“对话”的目的是使数据包的发送和接收同步,经过三次“对话”之后,主机A才向主机B正式发送数据。

TCP协议能为应用程序提供可靠的通信连接,使一台计算机发出的字节流无差错地发往网络上的其他计算机,对可靠性要求高的数据通信系统往往使用TCP协议传输数据。

我们来做一个实验,用计算机A(安装Windows 2000 Server操作系统)从“网上邻居”上的一台计算机B拷贝大小为8,644,608字节的文件,通过状态栏右下角网卡的发送和接收指标就会发现:虽然是 数据流是由计算机B流向计算机A,但是计算机A仍发送了3,456个数据包,如图2所示。这些数据包是怎样产生的呢?因为文件传输时使用了TCP/IP协 议,更确切地说是使用了面向连接的TCP协议,计算机A接收数据包的时候,要向计算机B回发数据包,所以也产生了一些通信量。

如果事先用网络监视器监视网络流量,就会发现由此产生的数据流量是9,478,819字节,比文件大小多出10.96%(如图3所示),原因不仅在于数据包和帧本身占用了一些空间,而且也在于TCP协议面向连接的特性导致了一些额外的通信量的产生。

二、面向非连接的UDP协议

“面向非连接”就是在正式通信前不必与对方先建立连接,不管对方状态就直接发送。这与现在风行的手机短信非常相似:你在发短信的时候,只需要输入对方手机号就OK了。

UDP(User Data Protocol,用户数据报协议)是与TCP相对应的协议。它是面向非连接的协议,它不与对方建立连接,而是直接就把数据包发送过去!

UDP 适用于一次只传送少量数据、对可靠性要求不高的应用环境。比如,我们经常使用“ping”命令来测试两台主机之间TCP/IP通信是否正常,其实 “ping”命令的原理就是向对方主机发送UDP数据包,然后对方主机确认收到数据包,如果数据包是否到达的消息及时反馈回来,那么网络就是通的。例如, 在默认状态下,一次“ping”操作发送4个数据包。大家可以看到,发送的数据包数量是4包,收到的也是4包(因为对方主机收到后会发回一 个确认收到的数据包)。这充分说明了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,所以它的通信效果高;但也正因为如此,它的可靠性不如TCP协议高。QQ就使用UDP发消息,因此有时会出现收不到消息的情况

- TCP UDP
是否连接 面向连接 面向非连接
传输可靠性 可靠 不可靠
应用场合 传输大量的数据,对可靠性要求较高的场合 传送少量数据、对可靠性要求不高的场景
速度

参考资料

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