TCP協(xié)議與UDP協(xié)議的區(qū)別

　　首先咱們弄清楚，TCP協(xié)議和UCP協(xié)議與TCP/IP協(xié)議的聯(lián)系，很多人犯糊涂了，一直都是說(shuō)TCP/IP協(xié)議與UDP協(xié)議的區(qū)別，我覺(jué)得這是沒(méi)有從本質(zhì)上弄清楚網(wǎng)絡(luò)通信！

　　TCP/IP協(xié)議是一個(gè)協(xié)議簇。里面包括很多協(xié)議的。UDP只是其中的一個(gè)。之所以命名為T(mén)CP/IP協(xié)議，因?yàn)門(mén)CP，IP協(xié)議是兩個(gè)很重要的協(xié)議，就用他兩命名了。

　　TCP/IP協(xié)議集包括應(yīng)用層，傳輸層，網(wǎng)絡(luò)層，網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)層。

　　其中應(yīng)用層包括：

　　超文本傳輸協(xié)議（HTTP）：萬(wàn)維網(wǎng)的基本協(xié)議。

　　文件傳輸（TFTP簡(jiǎn)單文件傳輸協(xié)議）：

　　遠(yuǎn)程登錄（Telnet），提供遠(yuǎn)程訪問(wèn)其它主機(jī)功能，它允許用戶(hù)登錄

　　internet主機(jī)，并在這臺(tái)主機(jī)上執(zhí)行命令。

　　網(wǎng)絡(luò)管理（SNMP簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議），該協(xié)議提供了監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的方法，以及配置管理，統(tǒng)計(jì)信息收集，性能管理及安全管理等。

　　域名系統(tǒng)（DNS），該系統(tǒng)用于在internet中將域名及其公共廣播的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換成IP地址。

　　其次網(wǎng)絡(luò)層包括：

　　Internet協(xié)議（IP）

　　Internet控制信息協(xié)議（ICMP）

　　地址解析協(xié)議（ARP）

　　反向地址解析協(xié)議（RARP）

　　最后說(shuō)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)層：網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)層又稱(chēng)作主機(jī)到網(wǎng)絡(luò)層（host-to-network）。網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)層的功能包括IP地址與物理地址硬件的映射，以及將IP封裝成幀?；诓煌布?lèi)型的網(wǎng)絡(luò)接口，網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)層定義了和物理介質(zhì)的連接。

　　當(dāng)然我這里說(shuō)得不夠完善，TCP/IP協(xié)議本來(lái)就是一門(mén)學(xué)問(wèn)，每一個(gè)分支都是一個(gè)很復(fù)雜的流程，但我相信每位學(xué)習(xí)軟件開(kāi)發(fā)的同學(xué)都有必要去仔細(xì)了解一番。
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? ? ? ?TCP和UDP的優(yōu)點(diǎn)

　　TCP的優(yōu)點(diǎn)：

? ? ? ? 可靠，穩(wěn)定 TCP的可靠體現(xiàn)在TCP在傳遞數(shù)據(jù)之前，會(huì)有三次握手來(lái)建立連接，而且在數(shù)據(jù)傳遞時(shí)，有確認(rèn)、窗口、重傳、擁塞控制機(jī)制，在數(shù)據(jù)傳完后，還會(huì)斷開(kāi)連接用來(lái)節(jié)約系統(tǒng)資源。 TCP的缺點(diǎn)： 慢，效率低，占用系統(tǒng)資源高，易被攻擊 TCP在傳遞數(shù)據(jù)之前，要先建連接，這會(huì)消耗時(shí)間，而且在數(shù)據(jù)傳遞時(shí)，確認(rèn)機(jī)制、重傳機(jī)制、擁塞控制機(jī)制等都會(huì)消耗大量的時(shí)間，而且要在每臺(tái)設(shè)備上維護(hù)所有的傳輸連接，事實(shí)上，每個(gè)連接都會(huì)占用系統(tǒng)的CPU、內(nèi)存等硬件資源。 而且，因?yàn)門(mén)CP有確認(rèn)機(jī)制、三次握手機(jī)制，這些也導(dǎo)致TCP容易被人利用，實(shí)現(xiàn)DOS、DDOS、CC等攻擊。

　　UDP的優(yōu)點(diǎn)：
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? ? ? ? 快，比TCP稍安全 UDP沒(méi)有TCP的握手、確認(rèn)、窗口、重傳、擁塞控制等機(jī)制，UDP是一個(gè)無(wú)狀態(tài)的傳輸協(xié)議，所以它在傳遞數(shù)據(jù)時(shí)非?？?。沒(méi)有TCP的這些機(jī)制，UDP較TCP被攻擊者利用的漏洞就要少一些。但UDP也是無(wú)法避免攻擊的，比如：UDP Flood攻擊…… UDP的缺點(diǎn)： 不可靠，不穩(wěn)定 因?yàn)閁DP沒(méi)有TCP那些可靠的機(jī)制，在數(shù)據(jù)傳遞時(shí)，如果網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量不好，就會(huì)很容易丟包。 基于上面的優(yōu)缺點(diǎn)，那么： 什么時(shí)候應(yīng)該使用TCP： 當(dāng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)通訊質(zhì)量有要求的時(shí)候，比如：整個(gè)數(shù)據(jù)要準(zhǔn)確無(wú)誤的傳遞給對(duì)方，這往往用于一些要求可靠的應(yīng)用，比如HTTP、HTTPS、FTP等傳輸文件的協(xié)議，POP、SMTP等郵件傳輸?shù)膮f(xié)議。 在日常生活中，常見(jiàn)使用TCP協(xié)議的應(yīng)用如下： 瀏覽器，用的HTTP FlashFXP，用的FTP Outlook，用的POP、SMTP Putty，用的Telnet、SSH QQ文件傳輸 ………… 什么時(shí)候應(yīng)該使用UDP： 當(dāng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)通訊質(zhì)量要求不高的時(shí)候，要求網(wǎng)絡(luò)通訊速度能盡量的快，這時(shí)就可以使用UDP。 比如，日常生活中，常見(jiàn)使用UDP協(xié)議的應(yīng)用如下： QQ語(yǔ)音 QQ視頻 TFTP ……

　　有些應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)可靠性要求不高會(huì)用到UPD，比如長(zhǎng)視頻，要求速率

　　TCP與UDP基本區(qū)別

　　1.基于連接與無(wú)連接

　　2.TCP要求系統(tǒng)資源較多，UDP較少；

　　3.UDP程序結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單

　　4.流模式（TCP）與數(shù)據(jù)報(bào)模式（UDP）;

　　5.TCP保證數(shù)據(jù)正確性，UDP可能丟包

　　6.TCP保證數(shù)據(jù)順序，UDP不保證

　　UDP應(yīng)用場(chǎng)景：

　　1.面向數(shù)據(jù)報(bào)方式

　　2.網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)大多為短消息

　　3.擁有大量Client

　　4.對(duì)數(shù)據(jù)安全性無(wú)特殊要求

　　5.網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)非常重，但對(duì)響應(yīng)速度要求高

　　具體編程時(shí)的區(qū)別

　　1.socket（）的參數(shù)不同

　　2.UDP Server不需要調(diào)用listen和accept

　　3.UDP收發(fā)數(shù)據(jù)用sendto/recvfrom函數(shù)

　　4.TCP：地址信息在connect/accept時(shí)確定

　　5.UDP：在sendto/recvfrom函數(shù)中每次均 需指定地址信息

　　6.UDP：shutdown函數(shù)無(wú)效

　　編程區(qū)別

　　通常我們?cè)谡f(shuō)到網(wǎng)絡(luò)編程時(shí)默認(rèn)是指TCP編程，即用前面提到的socket函數(shù)創(chuàng)建一個(gè)socket用于TCP通訊，函數(shù)參數(shù)我們通常填為SOCK_STREAM。即socket（PF_INET， SOCK_STREAM， 0），這表示建立一個(gè)socket用于流式網(wǎng)絡(luò)通訊。

　　SOCK_STREAM這種的特點(diǎn)是面向連接的，即每次收發(fā)數(shù)據(jù)之前必須通過(guò)connect建立連接，也是雙向的，即任何一方都可以收發(fā)數(shù)據(jù)，協(xié)議本身提供了一些保障機(jī)制保證它是可靠的、有序的，即每個(gè)包按照發(fā)送的順序到達(dá)接收方。

　　而SOCK_DGRAM這種是User Datagram Protocol協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通訊，它是無(wú)連接的，不可靠的，因?yàn)橥ㄓ嶋p方發(fā)送數(shù)據(jù)后不知道對(duì)方是否已經(jīng)收到數(shù)據(jù)，是否正常收到數(shù)據(jù)。任何一方建立一個(gè)socket以后就可以用sendto發(fā)送數(shù)據(jù)，也可以用recvfrom接收數(shù)據(jù)。根本不關(guān)心對(duì)方是否存在，是否發(fā)送了數(shù)據(jù)。它的特點(diǎn)是通訊速度比較快。大家都知道TCP是要經(jīng)過(guò)三次握手的，而UDP沒(méi)有。

　　基于上述不同，UDP和TCP編程步驟也有些不同，如下：

　　TCP：

　　TCP編程的服務(wù)器端一般步驟是：

　　1、創(chuàng)建一個(gè)socket，用函數(shù)socket（）；

　　2、設(shè)置socket屬性，用函數(shù)setsockopt（）; * 可選

　　3、綁定IP地址、端口等信息到socket上，用函數(shù)bind（）;

　　4、開(kāi)啟監(jiān)聽(tīng)，用函數(shù)listen（）；

　　5、接收客戶(hù)端上來(lái)的連接，用函數(shù)accept（）；

　　6、收發(fā)數(shù)據(jù)，用函數(shù)send（）和recv（），或者read（）和write（）;

　　7、關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)連接；

　　8、關(guān)閉監(jiān)聽(tīng)；

　　TCP編程的客戶(hù)端一般步驟是：

　　1、創(chuàng)建一個(gè)socket，用函數(shù)socket（）；

　　2、設(shè)置socket屬性，用函數(shù)setsockopt（）;* 可選

　　3、綁定IP地址、端口等信息到socket上，用函數(shù)bind（）;* 可選

　　4、設(shè)置要連接的對(duì)方的IP地址和端口等屬性；

　　5、連接服務(wù)器，用函數(shù)connect（）；

　　6、收發(fā)數(shù)據(jù)，用函數(shù)send（）和recv（），或者read（）和write（）;

　　7、關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)連接；

　　UDP：

　　與之對(duì)應(yīng)的UDP編程步驟要簡(jiǎn)單許多，分別如下：

　　UDP編程的服務(wù)器端一般步驟是：

　　1、創(chuàng)建一個(gè)socket，用函數(shù)socket（）；

　　2、設(shè)置socket屬性，用函數(shù)setsockopt（）;* 可選

　　3、綁定IP地址、端口等信息到socket上，用函數(shù)bind（）;

　　4、循環(huán)接收數(shù)據(jù)，用函數(shù)recvfrom（）;

　　5、關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)連接；

　　UDP編程的客戶(hù)端一般步驟是：

　　1、創(chuàng)建一個(gè)socket，用函數(shù)socket（）；

　　2、設(shè)置socket屬性，用函數(shù)setsockopt（）;* 可選

　　3、綁定IP地址、端口等信息到socket上，用函數(shù)bind（）;* 可選

　　4、設(shè)置對(duì)方的IP地址和端口等屬性;

　　5、發(fā)送數(shù)據(jù)，用函數(shù)sendto（）;

　　6、關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)連接；

　　TCP和UDP是OSI模型中的運(yùn)輸層中的協(xié)議。TCP提供可靠的通信傳輸，而UDP則常被用于讓廣播和細(xì)節(jié)控制交給應(yīng)用的通信傳輸。

　　UDP補(bǔ)充：

　　UDP不提供復(fù)雜的控制機(jī)制，利用IP提供面向無(wú)連接的通信服務(wù)。并且它是將應(yīng)用程序發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)在收到的那一刻，立刻按照原樣發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上的一種機(jī)制。即使是出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁堵的情況下，UDP也無(wú)法進(jìn)行流量控制等避免網(wǎng)絡(luò)擁塞的行為。此外，傳輸途中如果出現(xiàn)了丟包，UDO也不負(fù)責(zé)重發(fā)。甚至當(dāng)出現(xiàn)包的到達(dá)順序亂掉時(shí)也沒(méi)有糾正的功能。如果需要這些細(xì)節(jié)控制，那么不得不交給由采用UDO的應(yīng)用程序去處理。換句話說(shuō)，UDP將部分控制轉(zhuǎn)移到應(yīng)用程序去處理，自己卻只提供作為傳輸層協(xié)議的最基本功能。UDP有點(diǎn)類(lèi)似于用戶(hù)說(shuō)什么聽(tīng)什么的機(jī)制，但是需要用戶(hù)充分考慮好上層協(xié)議類(lèi)型并制作相應(yīng)的應(yīng)用程序。

　　TCP補(bǔ)充：

　　TCP充分實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸時(shí)各種控制功能，可以進(jìn)行丟包的重發(fā)控制，還可以對(duì)次序亂掉的分包進(jìn)行順序控制。而這些在UDP中都沒(méi)有。此外，TCP作為一種面向有連接的協(xié)議，只有在確認(rèn)通信對(duì)端存在時(shí)才會(huì)發(fā)送數(shù)據(jù)，從而可以控制通信流量的浪費(fèi)。TCP通過(guò)檢驗(yàn)和、序列號(hào)、確認(rèn)應(yīng)答、重發(fā)控制、連接管理以及窗口控制等機(jī)制實(shí)現(xiàn)可靠性傳輸。

　　TCP與UDP區(qū)別總結(jié)：

　　1、TCP面向連接（如打電話要先撥號(hào)建立連接）;UDP是無(wú)連接的，即發(fā)送數(shù)據(jù)之前不需要建立連接

　　2、TCP提供可靠的服務(wù)。也就是說(shuō)，通過(guò)TCP連接傳送的數(shù)據(jù)，無(wú)差錯(cuò)，不丟失，不重復(fù)，且按序到達(dá);UDP盡最大努力交付，即不保 證可靠交付

　　3、TCP面向字節(jié)流，實(shí)際上是TCP把數(shù)據(jù)看成一連串無(wú)結(jié)構(gòu)的字節(jié)流;UDP是面向報(bào)文的

　　UDP沒(méi)有擁塞控制，因此網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞不會(huì)使源主機(jī)的發(fā)送速率降低（對(duì)實(shí)時(shí)應(yīng)用很有用，如IP電話，實(shí)時(shí)視頻會(huì)議等）

　　4、每一條TCP連接只能是點(diǎn)到點(diǎn)的;UDP支持一對(duì)一，一對(duì)多，多對(duì)一和多對(duì)多的交互通信

　　5、TCP首部開(kāi)銷(xiāo)20字節(jié);UDP的首部開(kāi)銷(xiāo)小，只有8個(gè)字節(jié)

　　6、TCP的邏輯通信信道是全雙工的可靠信道，UDP則是不可靠信道

　　TCP協(xié)議和UDP協(xié)議為什么會(huì)共存？

　　1. 大家要知道，一種物理線路，單位時(shí)間內(nèi)，能夠創(chuàng)建的“虛擬信道”是有限的！

　　2. 使用TCP協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)從A端傳到B端后，B端會(huì)發(fā)送一個(gè)確認(rèn)包（ACK包）給A端，告知A端數(shù)據(jù)我已收到！UDP協(xié)議就沒(méi)有這種確認(rèn)機(jī)制！這就是為什么說(shuō)TCP協(xié)議可靠，UDP協(xié)議不可靠。

　　QQ普通會(huì)員就是使用的UDP協(xié)議進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)！既然UDP協(xié)議自身沒(méi)有確認(rèn)機(jī)制，這個(gè)工作可以交給應(yīng)用層的進(jìn)程來(lái)完成（QQ）！大家使用QQ的時(shí)候，感覺(jué)出錯(cuò)的幾率還是非常小吧！當(dāng)然，把這個(gè)確認(rèn)工作完全交給QQ自身來(lái)做，就直接導(dǎo)致了，QQ軟件體積增大！

　　有些應(yīng)用，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸可靠性要求非常高，例如大家瀏覽網(wǎng)頁(yè)，通過(guò)網(wǎng)頁(yè)注冊(cè)帳號(hào)、轉(zhuǎn)帳等服務(wù)，這是不容許出錯(cuò)的，使用TCP協(xié)議能把出錯(cuò)的可能性降到最低（當(dāng)然，網(wǎng)絡(luò)自身很糟糕，TCP協(xié)議也沒(méi)辦法）。但是，提供這種可靠服務(wù)，會(huì)加大網(wǎng)絡(luò)帶寬的開(kāi)銷(xiāo)，因?yàn)椤疤摂M信道”是持續(xù)存在的，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)中還會(huì)出現(xiàn)大量的ACK和FIN包！

　　因此，魚(yú)和熊掌不可兼得，需根據(jù)實(shí)際情況選擇傳輸協(xié)議.TCP協(xié)議提供了可靠的數(shù)據(jù)傳輸，但是其擁塞控制、數(shù)據(jù)校驗(yàn)、重傳機(jī)制的網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷(xiāo)很大，不適合實(shí)時(shí)通信，所以選擇開(kāi)銷(xiāo)很小的UDP協(xié)議來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。

　　UDP 協(xié)議是無(wú)連接的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議并且無(wú)重傳機(jī)制，會(huì)發(fā)生丟包、收到重復(fù)包、亂序等情況。而對(duì)于數(shù)據(jù)精確性要求不高的狀態(tài)數(shù)據(jù)以及視頻數(shù)據(jù)，丟包的影響不大。因?yàn)闀?huì)不斷收到新的包，丟失的個(gè)別包會(huì)有新的包來(lái)覆蓋，所以只需在遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的通信部分自行處理亂序及重復(fù)包的問(wèn)題，而對(duì)于丟包的問(wèn)題一般不作處理。 但對(duì)于命令包這種需要精確收發(fā)的數(shù)據(jù)， 可在程序的開(kāi)發(fā)中加入丟包重發(fā)和超時(shí)丟棄的處理。 當(dāng)然，如果開(kāi)發(fā)的是對(duì)于實(shí)時(shí)性要求不高的事件型控制命令的傳輸，不希望發(fā)生指令的丟失也可以直接采用TCP協(xié)議。TCP的重傳機(jī)制正好適合這種情況。

　　非面向連接的傳輸協(xié)議在數(shù)據(jù)傳輸之前不建立連接，而是在每個(gè)中間節(jié)點(diǎn)對(duì)非面向連接的包和數(shù)據(jù)包進(jìn)行路由。沒(méi)有點(diǎn)到點(diǎn)的連接，非面向連接的協(xié)議，如UDP，是不可靠的連接。當(dāng)一個(gè)UDP數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)時(shí)，發(fā)送過(guò)程并不知道它是否到達(dá)了目的地，除非應(yīng)用層已經(jīng)確認(rèn)了它已到達(dá)的事實(shí)。非面向連接的協(xié)議也不能探測(cè)重復(fù)的和亂序的包。標(biāo)準(zhǔn)的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)用“不可靠”來(lái)描述UDP。在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)中，UDP并不易于導(dǎo)致傳輸失敗，但是你也不能肯定地說(shuō)它是可靠的