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TCP協議和UDP協議區別

 

tcp協議:可靠的、面向連線的協議(eg:打電話)、傳輸效率低全雙工通訊(傳送快取&接收快取)、面向位元組流。使用TCP的應用:Web瀏覽器;檔案傳輸程式

udp協議:不可靠的、無連線的服務,傳輸效率高(傳送前時延小),一對一、一對多、多對一、多對多、面向報文(資料包),盡最大努力服務,無擁塞控制。使用UDP的應用:域名系統 (DNS);視訊流;IP語音(VoIP)

在tcp協議下,是基於連線的,為了保證資料安全,存在一個三次握手,四次揮手的過程,而udp協議無連線的,所以沒有這過程。

三次握手:

  1. TCP伺服器程序先建立傳輸控制塊TCB,時刻準備接受客戶程序的連線請求,此時伺服器就進入了LISTEN(監聽)狀態;
  2. TCP客戶程序也是先建立傳輸控制塊TCB,然後向伺服器發出連線請求報文,這是報文首部中的同部位SYN=1,同時選擇一個初始序列號 seq=x ,此時,TCP客戶端程序進入了 SYN-SENT(同步已傳送狀態)狀態。TCP規定,SYN報文段(SYN=1的報文段)不能攜帶資料,但需要消耗掉一個序號。
  3. TCP伺服器收到請求報文後,如果同意連線,則發出確認報文。確認報文中應該 ACK=1,SYN=1,確認號是ack=x+1,同時也要為自己初始化一個序列號 seq=y,此時,TCP伺服器程序進入了SYN-RCVD(同步收到)狀態。這個報文也不能攜帶資料,但是同樣要消耗一個序號。
  4. TCP客戶程序收到確認後,還要向伺服器給出確認。確認報文的ACK=1,ack=y+1,自己的序列號seq=x+1,此時,TCP連線建立,客戶端進入ESTABLISHED(已建立連線)狀態。TCP規定,ACK報文段可以攜帶資料,但是如果不攜帶資料則不消耗序號。
  5. 當伺服器收到客戶端的確認後也進入ESTABLISHED狀態,此後雙方就可以開始通訊了。 

四次揮手:

  資料傳輸完畢後,雙方都可釋放連線。最開始的時候,客戶端和伺服器都是處於ESTABLISHED狀態,然後客戶端主動關閉,伺服器被動關閉。服務端也可以主動關閉,一個流程。

  1. 客戶端程序發出連線釋放報文,並且停止傳送資料。釋放資料報文首部,FIN=1,其序列號為seq=u(等於前面已經傳送過來的資料的最後一個位元組的序號加1),此時,客戶端進入FIN-WAIT-1(終止等待1)狀態。 TCP規定,FIN報文段即使不攜帶資料,也要消耗一個序號。
  2. 伺服器收到連線釋放報文,發出確認報文,ACK=1,ack=u+1,並且帶上自己的序列號seq=v,此時,服務端就進入了CLOSE-WAIT(關閉等待)狀態。TCP伺服器通知高層的應用程序,客戶端向伺服器的方向就釋放了,這時候處於半關閉狀態,即客戶端已經沒有資料要傳送了,但是伺服器若傳送資料,客戶端依然要接受。這個狀態還要持續一段時間,也就是整個CLOSE-WAIT狀態持續的時間。
  3. 客戶端收到伺服器的確認請求後,此時,客戶端就進入FIN-WAIT-2(終止等待2)狀態,等待伺服器傳送連線釋放報文(在這之前還需要接受伺服器傳送的最後的資料)。
  4. 伺服器將最後的資料傳送完畢後,就向客戶端傳送連線釋放報文,FIN=1,ack=u+1,由於在半關閉狀態,伺服器很可能又傳送了一些資料,假定此時的序列號為seq=w,此時,伺服器就進入了LAST-ACK(最後確認)狀態,等待客戶端的確認。
  5. 客戶端收到伺服器的連線釋放報文後,必須發出確認,ACK=1,ack=w+1,而自己的序列號是seq=u+1,此時,客戶端就進入了TIME-WAIT(時間等待)狀態。注意此時TCP連線還沒有釋放,必須經過2∗MSL(最長報文段壽命)的時間後,當客戶端撤銷相應的TCB後,才進入CLOSED狀態。
  6. 伺服器只要收到了客戶端發出的確認,立即進入CLOSED狀態。同樣,撤銷TCB後,就結束了這次的TCP連線。可以看到,伺服器結束TCP連線的時間要比客戶端早一些。