斗鱼面试: TCP 和 UDP 有啥区别?

[MicroKibaco]

TCP

• 定义：Transmission Control Protocol，即传输控制协议，是一种传输层通信协议

  基于TCP的应用层协议有FTP、Telnet、SMTP、HTTP、POP3与DNS。

• 特点：面向连接、面向字节流、全双工通信、可靠

  • 面向连接：指的是要使用TCP传输数据，必须先建立TCP连接，传输完成后释放连接，就像打电话一样必须先拨号建立一条连接，打完后挂机释放连接。
  • 全双工通信：即一旦建立了TCP连接，通信双方可以在任何时候都能发送数据。
  • 可靠的：指的是通过TCP连接传送的数据，无差错，不丢失，不重复，并且按序到达。
  • 面向字节流：流，指的是流入到进程或从进程流出的字符序列。简单来说，虽然有时候要传输的数据流太大，TCP报文长度有限制，不能一次传输完，要把它分为好几个数据块，但是由于可靠性保证，接收方可以按顺序接收数据块然后重新组成分块之前的数据流，所以TCP看起来就像直接互相传输字节流一样，面向字节流。

• TCP建立连接 必须进行三次握手：若A要与B进行连接，则必须

  • 第一次握手：建立连接。客户端发送连接请求报文段，将SYN位置为1，Sequence Number为x；然后，客户端进入SYN_SEND状态，等待服务器的确认。即A发送信息给B
  • 第二次握手：服务器收到客户端的SYN报文段，需要对这个SYN报文段进行确认。即B收到连接信息后向A返回确认信息
  • 第三次握手：客户端收到服务器的（SYN+ACK）报文段，并向服务器发送ACK报文段。即A收到确认信息后再次向B返回确认连接信息

  此时，A告诉自己上层连接建立；B收到连接信息后告诉上层连接建立。

这样就完成TCP三次握手 = 一条TCP连接建立完成 = 可以开始发送数据

1. 三次握手期间任何一次未收到对面回复都要重发。
2. 最后一个确认报文段发送完毕以后，客户端和服务器端都进入ESTABLISHED状态。

UPD

• 定义：User Datagram Protocol，即用户数据报协议，是一种传输层通信协议。

  基于UDP的应用层协议有TFTP、SNMP与DNS。

• 特点：无连接的、不可靠的、面向报文、没有拥塞控制

  • 无连接的：和TCP要建立连接不同，UDP传输数据不需要建立连接，就像写信，在信封写上收信人名称、地址就可以交给邮局发送了，至于能不能送到，就要看邮局的送信能力和送信过程的困难程度了。
  • 不可靠的：因为UDP发出去的数据包发出去就不管了，不管它会不会到达，所以很可能会出现丢包现象，使传输的数据出错。
  • 面向报文：数据报文，就相当于一个数据包，应用层交给UDP多大的数据包，UDP就照样发送，不会像TCP那样拆分。
  • 没有拥塞控制：拥塞，是指到达通信子网中某一部分的分组数量过多，使得该部分网络来不及处理，以致引起这部分乃至整个网络性能下降的现象，严重时甚至会导致网络通信业务陷入停顿，即出现死锁现象，就像交通堵塞一样。TCP建立连接后如果发送的数据因为信道质量的原因不能到达目的地，它会不断重发，有可能导致越来越塞，所以需要一个复杂的原理来控制拥塞。而UDP就没有这个烦恼，发出去就不管了。

• 应用场景 很多的实时应用（如IP电话、实时视频会议、某些多人同时在线游戏等）要求源主机以很定的速率发送数据，并且允许在网络发生拥塞时候丢失一些数据，但是要求不能有太大的延时，UDP就刚好适合这种要求。