從鏈接的角度理解UDP協議
對于TCP和UDP協議的了解,您覺得是否已經掌握全面了呢?不少朋友都反映,他們覺得這兩方面的概念并不好區分。那么今天我們就從其他角度來為大家講解一下這兩種協議。首先我們需要來了解倆個概念,面向連接的服務和無連接的服務,應用面向連接的服務時,客戶和服務器在進行數據發送前,彼此向對方發送控制分組,這就是所謂的握手過程,使得客戶和服務器都做好分組交換準備。這個準備是很松散的,面向連接服務與很多其他的服務捆綁在一起,包括可靠的數據傳輸,流量控制和擁塞控制等,依賴連接以正確的順序無錯地傳遞所有數據。還要使用確認和重傳機制實現來可靠性。而無連接服務側是沒有握手過程的,當一方想發送數據時就直接了當地發送,因為沒有握手過程也就沒有什么流量控制和擁塞控制,這樣數據可能傳輸得更快,但是,由于也沒有確認過程,源端就不知道那些分組到達了目的端。因此可能在傳輸過程中丟失數據,不適合用在一些文件的傳輸,可以用在因特網電話,視頻會議什么的。
TCP(傳輸控制協議)和UDP(擁護數據報協議)是傳輸層的倆個傳輸協議,它們倆個的***區別就是是否面向連接。
TCP包括了面向連接和可靠數據傳輸服務,在客戶端和服務器端進行通信前,要先交換傳輸層控制信息,為雙方的通信做好準備。在這個握手階段后,我們就可以認為在這倆個進程間存在一個TCP連接,且是一個全雙工的連接,在消息發送完后,應用程序會告訴TCP拆除這個連接。可靠的傳輸服務為了保障彼此通信能無差錯地順序傳遞所有數據。
當其中任何一個應用程序把一個字節流傳如套接字時,它可以指望TCP把同樣的字節流傳遞到對方的套接字,中間不回丟失和重傳。TCP是因特網的一種公益服務,其目的是能調節數據傳輸過程中的一些問題,因此還要包含一個擁塞機制。TCP擁塞機制在網絡變得擁塞時阻止發送進程。確切地說,TCP擁塞控制試圖把每個TCP連接限定在它所公平共享的網絡帶寬上。對于有最小帶寬需求限制的實時音頻或視頻應用來說,阻止其帶寬那就讓它們不能正常工作,此外,我們能想象一下,在網絡電話通話時,偶爾的不連續是可以容忍的,可見實時應用可以容忍丟失少部分數據,不需要完全可靠服務。
說了這么多,TCP能提供的好的服務,再看一下其缺點吧,首先,TCP不保證最小傳輸率,通俗點說,TCP不允許發送進程以想要的速率發送數據,受到TCP擁塞控制的調節,發送進程有可能被迫以一個較低的平均速率發送。其次,TCP不提供任何延時保障,具體點說,發送進程把數據傳入自己的TCP套接字后,這個數據將最終到達其接受套接字,但是中間所經歷的時間就不能保證了 ,花幾秒或則幾分鐘都不一定。
UDP協議是一個非面向連接的輕量級傳輸協議,具有一個最簡單的服務模型。UDP是無連接的,因此兩個進程彼此通信之前沒有握手過程。UDP協議提供不可靠的數據傳輸服務,也就是說當一個進程往自己套接字發送一個消息時,UDP不能保障這個消息回最終到達接受套接字。另外,就確實到達接收套節字的消息而言,他們的到達順序也可能不是有序的。
UDP不含擁塞控制機制,因此發送進程能夠以任意速率往UDP套接字發送數據,盡管不能保證所有數據都到達接收套接字,但是會有相當比列的數據到達。實時應用程序的開發人員往往選擇在UDP協議上運行他們的應用。與TCP類似,UDP也不提供任何延遲保證。
說了這么多,我們可以通過下表來體會一下上面說的真正含義。
應 用 |
應用層協議 |
用來支撐的傳輸協議 |
電子郵件 |
SMTP(RFC82) |
TCP |
遠程終端訪問 |
Telenet |
TCP |
WEB |
HTTP |
TCP |
文件傳送 |
FTP |
TCP |
遠程文件服務器 |
NFS |
TCP或UDP |
流多媒體 |
專屬 |
UDP或TCP |
因特網電話 |
專屬 |
一般為UDP |
在表中我們看到,電子郵件,遠程終端訪問,WEB和文件傳送都使用TCP協議,這些應用選擇TCP的主要原因是在于TCP提供了可靠的數據傳輸服務,能夠保證所有數據最終到達其目的地。我們還看到,因特網電話一般運行在UDP協議上面,一個因特網電話應用的倆端都得以某個最小速率跨越網絡發送數據;另外,因特網電話可以容忍數據丟失,從這個倆個條件來看,都適合UDP,不需要可靠的TCP傳輸服務。
總的來說,TCP能保證傳遞全部數據,而UDP不能,且他們都不提供延遲保證。他們不提供延遲保證,并不意味著時間敏感的應用不能運行在現在的因特網上,而是應用是通過一些其他的方法來保證這些需要。