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TCP/IP和UDP的區別以及應用場景

TCP UDP
TCP與UDP基本區別
  1.基於連線與無連線
  2.TCP要求系統資源較多,UDP較少; 
  3.UDP程式結構較簡單 
  4.流模式(TCP)與資料報模式(UDP); 
  5.TCP保證資料正確性,UDP可能丟包 
  6.TCP保證資料順序,UDP不保證 
  
UDP應用場景:
  1.面向資料報方式
  2.網路資料大多為短訊息 
  3.擁有大量Client
  4.對資料安全性無特殊要求
  5.網路負擔非常重,但對響應速度要求高
 
具體程式設計時的區別
   1.socket()的引數不同 
   2.UDP Server不需要呼叫listen和accept 
   3.UDP收發資料用sendto/recvfrom函式 
   4.TCP:地址資訊在connect/accept時確定 
   5.UDP:在sendto/recvfrom函式中每次均 需指定地址資訊 
   6.UDP:shutdown函式無效
 
程式設計區別
   通常我們在說到網路程式設計時預設是指TCP程式設計,即用前面提到的socket函式建立一個socket用於TCP通訊,函式引數我們通常填為SOCK_STREAM。即socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0),這表示建立一個socket用於流式網路通訊。 
   SOCK_STREAM這種的特點是面向連線的,即每次收發資料之前必須通過connect建立連線,也是雙向的,即任何一方都可以收發資料,協議本身提供了一些保障機制保證它是可靠的、有序的,即每個包按照發送的順序到達接收方。 

  而SOCK_DGRAM這種是User Datagram Protocol協議的網路通訊,它是無連線的,不可靠的,因為通訊雙方傳送資料後不知道對方是否已經收到資料,是否正常收到資料。任何一方建立一個socket以後就可以用sendto傳送資料,也可以用recvfrom接收資料。根本不關心對方是否存在,是否傳送了資料。它的特點是通訊速度比較快。大家都知道TCP是要經過三次握手的,而UDP沒有。 

基於上述不同,UDP和TCP程式設計步驟也有些不同,如下:

TCP: 
TCP程式設計的伺服器端一般步驟是: 
  1、建立一個socket,用函式socket(); 
  2、設定socket屬性,用函式setsockopt(); * 可選 
  3、繫結IP地址、埠等資訊到socket上,用函式bind(); 
  4、開啟監聽,用函式listen(); 
  5、接收客戶端上來的連線,用函式accept(); 
  6、收發資料,用函式send()和recv(),或者read()和write(); 
  7、關閉網路連線; 
  8、關閉監聽; 

TCP程式設計的客戶端一般步驟是: 
  1、建立一個socket,用函式socket(); 
  2、設定socket屬性,用函式setsockopt();* 可選 
  3、繫結IP地址、埠等資訊到socket上,用函式bind();* 可選 
  4、設定要連線的對方的IP地址和埠等屬性; 
  5、連線伺服器,用函式connect(); 
  6、收發資料,用函式send()和recv(),或者read()和write(); 
  7、關閉網路連線;

UDP:
與之對應的UDP程式設計步驟要簡單許多,分別如下: 
  UDP程式設計的伺服器端一般步驟是: 
  1、建立一個socket,用函式socket(); 
  2、設定socket屬性,用函式setsockopt();* 可選 
  3、繫結IP地址、埠等資訊到socket上,用函式bind(); 
  4、迴圈接收資料,用函式recvfrom(); 
  5、關閉網路連線; 

UDP程式設計的客戶端一般步驟是: 
  1、建立一個socket,用函式socket(); 
  2、設定socket屬性,用函式setsockopt();* 可選 
  3、繫結IP地址、埠等資訊到socket上,用函式bind();* 可選 
  4、設定對方的IP地址和埠等屬性; 
  5、傳送資料,用函式sendto(); 
  6、關閉網路連線;

TCP和UDP是OSI模型中的運輸層中的協議。TCP提供可靠的通訊傳輸,而UDP則常被用於讓廣播和細節控制交給應用的通訊傳輸。

UDP補充:
   UDP不提供複雜的控制機制,利用IP提供面向無連線的通訊服務。並且它是將應用程式發來的資料在收到的那一刻,立刻按照原樣傳送到網路上的一種機制。即使是出現網路擁堵的情況下,UDP也無法進行流量控制等避免網路擁塞的行為。此外,傳輸途中如果出現了丟包,UDO也不負責重發。甚至當出現包的到達順序亂掉時也沒有糾正的功能。如果需要這些細節控制,那麼不得不交給由採用UDO的應用程式去處理。換句話說,UDP將部分控制轉移到應用程式去處理,自己卻只提供作為傳輸層協議的最基本功能。UDP有點類似於使用者說什麼聽什麼的機制,但是需要使用者充分考慮好上層協議型別並製作相應的應用程式。

TCP補充:
  TCP充分實現了資料傳輸時各種控制功能,可以進行丟包的重發控制,還可以對次序亂掉的分包進行順序控制。而這些在UDP中都沒有。此外,TCP作為一種面向有連線的協議,只有在確認通訊對端存在時才會傳送資料,從而可以控制通訊流量的浪費。TCP通過檢驗和、序列號、確認應答、重發控制、連線管理以及視窗控制等機制實現可靠性傳輸。


TCP與UDP區別總結:
1、TCP面向連線(如打電話要先撥號建立連線);UDP是無連線的,即傳送資料之前不需要建立連線
2、TCP提供可靠的服務。也就是說,通過TCP連線傳送的資料,無差錯,不丟失,不重複,且按序到達;UDP盡最大努力交付,即不保   證可靠交付
3、TCP面向位元組流,實際上是TCP把資料看成一連串無結構的位元組流;UDP是面向報文的
  UDP沒有擁塞控制,因此網路出現擁塞不會使源主機的傳送速率降低(對實時應用很有用,如IP電話,實時視訊會議等)
4、每一條TCP連線只能是點到點的;UDP支援一對一,一對多,多對一和多對多的互動通訊
5、TCP首部開銷20位元組;UDP的首部開銷小,只有8個位元組
6、TCP的邏輯通訊通道是全雙工的可靠通道,UDP則是不可靠通道
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作者:Li_Ning_
來源:CSDN
原文:https://blog.csdn.net/li_ning_/article/details/52117463
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