TCP/IP協(xié)議

IP地址（IP Address）
計(jì)算機(jī)分布在世界各地，要想和它們通信，必須要知道確切的位置。確定計(jì)算機(jī)位置的方式有多種，IP 地址是最常用的，例如，114.114.114.114 是國(guó)內(nèi)第一個(gè)、全球第三個(gè)開放的 DNS 服務(wù)地址，127.0.0.1 是本機(jī)地址。

其實(shí)，我們的計(jì)算機(jī)并不知道 IP 地址對(duì)應(yīng)的地理位置，當(dāng)要通信時(shí)，只是將 IP 地址封裝到要發(fā)送的數(shù)據(jù)包中，交給路由器去處理。路由器有非常智能和高效的算法，很快就會(huì)找到目標(biāo)計(jì)算機(jī)，并將數(shù)據(jù)包傳遞給它，完成一次單向通信。

目前大部分軟件使用 IPv4 地址，但 IPv6 也正在被人們接受，尤其是在教育網(wǎng)中，已經(jīng)大量使用。

端口（Port）
有了 IP 地址，雖然可以找到目標(biāo)計(jì)算機(jī)，但仍然不能進(jìn)行通信。一臺(tái)計(jì)算機(jī)可以同時(shí)提供多種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，例如Web服務(wù)、FTP服務(wù)（文件傳輸服務(wù)）、SMTP服務(wù)（郵箱服務(wù)）等，僅有 IP 地址，計(jì)算機(jī)雖然可以正確接收到數(shù)據(jù)包，但是卻不知道要將數(shù)據(jù)包交給哪個(gè)網(wǎng)絡(luò)程序來處理，所以通信失敗。

為了區(qū)分不同的網(wǎng)絡(luò)程序，計(jì)算機(jī)會(huì)為每個(gè)網(wǎng)絡(luò)程序分配一個(gè)獨(dú)一無二的端口號(hào)（Port Number），例如，Web服務(wù)的端口號(hào)是 80，FTP 服務(wù)的端口號(hào)是 21，SMTP 服務(wù)的端口號(hào)是 25。

端口（Port）是一個(gè)虛擬的、邏輯上的概念。可以將端口理解為一道門，數(shù)據(jù)通過這道門流入流出，每道門有不同的編號(hào)，就是端口號(hào)。

協(xié)議（Protocol）
協(xié)議（Protocol）就是網(wǎng)絡(luò)通信的約定，通信的雙方必須都遵守才能正常收發(fā)數(shù)據(jù)。協(xié)議有很多種，例如 TCP、UDP、IP 等，通信的雙方必須使用同一協(xié)議才能通信。協(xié)議是一種規(guī)范，由計(jì)算機(jī)組織制定，規(guī)定了很多細(xì)節(jié)，例如，如何建立連接，如何相互識(shí)別等。
協(xié)議僅僅是一種規(guī)范，必須由計(jì)算機(jī)軟件來實(shí)現(xiàn)。例如 IP 協(xié)議規(guī)定了如何找到目標(biāo)計(jì)算機(jī)，那么各個(gè)開發(fā)商在開發(fā)自己的軟件時(shí)就必須遵守該協(xié)議，不能另起爐灶。

所謂協(xié)議族（Protocol Family），就是一組協(xié)議（多個(gè)協(xié)議）的統(tǒng)稱。最常用的是 TCP/IP 協(xié)議族，它包含了 TCP、IP、UDP、Telnet、FTP、SMTP 等上百個(gè)互為關(guān)聯(lián)的協(xié)議，由于 TCP、IP 是兩種常用的底層協(xié)議，所以把它們統(tǒng)稱為 TCP/IP 協(xié)議族。

TCP UDP 介紹

TCP(Transmission Control Protocol，傳輸控制協(xié)議)：是一種面向連接的、可靠的、基于字節(jié)流的傳輸層通信協(xié)議。

UDP(User Datagram Protocol，用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議)：，是 OSI（Open System Interconnection，開放式系統(tǒng)互聯(lián)） 參考模型中一種無連接的傳輸層協(xié)議，提供面向事務(wù)的簡(jiǎn)單不可靠信息傳送服務(wù)。

TCP UDP 特點(diǎn)

TCP特點(diǎn)：
　　1、tcp是面向連接的，通信之前需要建立連接，通信結(jié)束之后還需釋放連接（三次握手，四次揮手）
　　2、tcp提供了很可靠的支付服務(wù)，可靠也就是說：tcp的數(shù)據(jù)沒有重復(fù)、沒有丟失、沒有錯(cuò)誤、并且和發(fā)送端的數(shù)據(jù)是一致的。
　　3、tcp是面向字節(jié)流的。也就是tcp是以字節(jié)為單位，雖然傳輸?shù)倪^程中數(shù)據(jù)被劃分為了一個(gè)一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)文，但是這只是為了方便傳輸，接收端最終接受到的數(shù)據(jù)和發(fā)送端接收到的數(shù)據(jù)是一樣的。
　　4、tcp提供全雙工通信：就是tcp的兩端即可以作為發(fā)送端，也可以作為接收端。
　　5、最重要的一點(diǎn)就是一個(gè)tcp的連接只能有兩個(gè)端點(diǎn)，支持一對(duì)一通信。
　　6、tcp首部含有20個(gè)字節(jié)。

UDP特點(diǎn)：
　　1、首先udp是無連接的，通信結(jié)束也不需要釋放連接。
　　2、upd是一種不可靠的協(xié)議，發(fā)出去就不管了。
　　3、udp是一種面向報(bào)文的鏈接；udp數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯挝皇菆?bào)文，而且不會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)做任何的拆分和拼接操作。在發(fā)送端，應(yīng)用程序給傳輸層的udp什么樣的數(shù)據(jù)，udp不會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行拆分，最會(huì)增加一個(gè)udp頭并且交給網(wǎng)絡(luò)層。在接收端，udp收到網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)之后，除去ip（網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議）數(shù)據(jù)報(bào)頭部后便交給應(yīng)用層，不會(huì)做任何的拼接操作。
　　4、udp是不存在擁塞控制的，并且始終就是用恒定的速率發(fā)送數(shù)據(jù)，并不會(huì)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)擁塞情況對(duì)發(fā)送速率做調(diào)整。這個(gè)狀況下就會(huì)存在優(yōu)勢(shì)和弊端；弊端就是：網(wǎng)絡(luò)擁塞時(shí)有些報(bào)文就會(huì)丟失，所以才說udp是不可靠的協(xié)議；他的優(yōu)點(diǎn)就是有些使用場(chǎng)景允許報(bào)文丟失，比如：直播，語音通話，但是對(duì)實(shí)時(shí)性要求比較高。
　　5、udp支持一對(duì)一，一對(duì)多，多對(duì)多，多對(duì)一通信。
　　6、udp首部的開銷比較小，只有8個(gè)字節(jié)。相對(duì)于tcp來說，效率還是很高的。

TCP UDP 優(yōu)缺點(diǎn)

TCP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)斷開連接用來節(jié)約系統(tǒng)資源。

TCP缺點(diǎn)：速度慢，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優(yōu)點(diǎn)：速度快，比TCP稍安全。UDP沒有TCP的握手，確認(rèn)，窗口，重傳，擁塞控制等機(jī)制。UDP是一個(gè)無狀態(tài)的傳輸協(xié)議，所以它在傳遞數(shù)據(jù)時(shí)非常快。沒有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也是無法避免攻擊的。比如：UDP Flood攻擊。

UDP缺點(diǎn)：不可靠，不穩(wěn)定。因?yàn)閁DP沒有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)容易丟包。

TCP UDP 區(qū)別

TCP基于連接，需要經(jīng)過三次握手建立可靠連接，可簡(jiǎn)單類比打電話過程：A打給B（1），B接通電話并向A問好（2），A聽到B的問好后向B問好（3），之后開始聊正事，且聊天過程式實(shí)時(shí)同步有序的。

UDP不基于連接，類似于線上聊天，給對(duì)方發(fā)消息不經(jīng)過對(duì)方同意，發(fā)送的消息對(duì)方可能未收到，也可能收到亂序的消息。

UDPTCP

是否連接	無連接	連接
是否可靠	不可靠傳輸，不使用流量控制和擁塞控制	可靠傳輸，使用流量控制和擁塞控制
占用資源	少	多
連接對(duì)象個(gè)數(shù)	支持一對(duì)一，一對(duì)多，多對(duì)一和多對(duì)多交互通信	只能是一對(duì)一通信
傳輸方式	面向報(bào)文	面向字節(jié)流
首部開銷	首部開銷小，僅8字節(jié)	首部最小20字節(jié)，最大60字節(jié)
適用場(chǎng)景	適用于實(shí)時(shí)應(yīng)用（IP電話、視頻會(huì)議、直播等）	適用于要求可靠傳輸?shù)膽?yīng)用，例如文件傳輸

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的TCP与UDP特点与区别的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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