TCP/IP传输层中的两种高级协议

说到TCP/IP的整体结构，传输层里有两个绕不开的高级协议：UDP和TCP。

• UDP是User Datagram Protocol的缩写，中文通常叫用户数据报协议；
• TCP是Transmission Control Protocol的缩写，对应的中文名称是传输控制协议。

UDP协议：效率高、延迟小

UDP是无连接通信协议。即在数据传输时，数据的发送端和接收端不建立逻辑连接。

简单来说，当一台计算机向另外一台计算机发送数据时，发送端不会确认接收端是否存在，就会发出数据。接收端在收到数据时，也不会向发送端反馈是否收到数据。

由于使用UDP协议消耗资源小、通信效率高、延迟小，所以通常都会用于音频、视频和普通数据的传输。

例如视频会议都使用UDP协议。因为这种情况即使偶尔丢失一两个数据包，也不会对接收结果产生太大影响。

但是在使用UDP协议传送数据时，由于UDP的面向无连接性，不能保证数据的完整性，因此在传输重要数据时不建议使用UDP协议。

UDP的交互过程如图1所示。

图1 UDP协议通信

TCP协议：可靠性更高

TCP协议属于面向连接的通信协议。

说得直白一点，数据不是上来就直接传，而是要先在发送端和接收端之间建立起一条逻辑连接。连接打通之后，再进行数据传输。

也正因为这个前置步骤，TCP能够保证两台计算机之间的数据传输是可靠的、无差错的。

TCP连接建立过程

在TCP连接里，客户端和服务器端这两个角色必须先区分清楚，连接请求由客户端先发起。

而且每一次连接的建立都要经过“三次握手”：

• 第一次握手，客户端向服务器端发出连接请求，并等待服务器确认；
• 第二次握手，服务器端向客户端返回响应，告知客户端连接请求已经收到；
• 第三次握手，客户端再向服务器端发送确认信息，表示连接已经确认完成。

也正因如此，TCP协议的传送速度相对较慢，但数据传输的可靠性更高。

TCP的整个交互过程如图2所示。

图2 TCP协议通信

TCP的典型应用场景

由于TCP协议的面向连接特性，它可以保证传输数据的安全性和完整性，所以是一个被广泛采用的协议。

例如在下载文件时，如果数据接收不完整，将会导致文件数据丢失而不能被打开。因此，下载文件时必须采用TCP协议。

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