网络管理之TCPUDP篇

UDP通信协议简介UDP（User Datagram Protocol，用户数据报协议）是一种简单的面向无连接的网络传输协议，它与TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）一起构成了互联网传输层的两个基本协议。

本文将为您简要介绍UDP通信协议。

首先，我们来了解UDP的特点。

UDP是一种无连接的协议，这意味着在发送数据前不需要与对方建立连接，直接将数据包发送出去即可。

与TCP不同，UDP不提供可靠的数据传输，也就是说，它不关心数据是否能够完整地到达目的地。

此外，UDP也不提供流量控制和拥塞控制的机制，因此在网络传输过程中可能会丢失或乱序接收数据包。

UDP的通信过程相对简单。

发送方将数据封装成称为数据报的小包，包含源端口和目的端口信息，然后通过网络传输给接收方。

接收方通过端口号将数据包交给相应的应用程序进行处理。

由于UDP不需要连接的建立和维护，因此在短消息传递、媒体流传输等实时性要求较高的场景中广泛应用。

UDP的优势主要体现在以下几个方面。

首先，UDP的头部开销相对较小，仅占用8字节，相比之下，TCP的头部开销较大，占用20字节。

这使得UDP在网络传输效率方面更高一些。

其次，UDP适用于一对一、一对多和多对一的通信模式，可以满足不同场景下的需求。

最后，UDP支持广播和多播，可以将数据包同时发送给多个接收方，提高了数据传输的效率。

然而，UDP也存在一些不足之处。

由于UDP不提供可靠性保证，因此在重要性较高的数据传输中可能出现丢包的情况。

此外，UDP也不具备流量控制和拥塞控制的功能，无法有效地应对网络拥塞的情况。

因此，在对数据传输的可靠性和顺序性有较高要求的场景中，更适合选择TCP协议。

至于UDP的应用场景，主要包括以下几个方面。

首先，UDP适用于对实时性要求较高的应用，例如音视频传输、直播、在线游戏等。

这些应用对数据传输的实时性有较高要求，可以容忍一定的数据丢失。

有关TCPUDP的使用例子TCP（Transmission Control Protocol）和UDP（User Datagram Protocol）是网络通信中常用的两种传输协议。

它们在应用层之下的传输层提供了不同的传输方式和特性。

下面是关于TCP和UDP的使用例子。

1.聊天应用程序TCP协议适用于需要可靠传输的应用场景，比如聊天应用程序。

用户在手机或电脑上运行聊天应用程序，发送聊天信息给其他用户。

TCP协议确保信息按照发送的顺序接收，并且在传输过程中不会受到丢包或乱序的影响。

每个聊天消息的发送和接收都通过TCP连接完成，确保信息的可靠传输。

2.文件传输TCP协议也适用于大文件传输。

例如，用户需要通过互联网将大型文件发送给其他用户。

TCP协议保证了文件在传输过程中的完整性和准确性。

它会自动检测和纠正丢失或损坏的数据包，并确保接收方和发送方之间的数据一致性。

这种方式适用于需要确保每个数据包都到达的场景，尽管传输速度可能稍慢。

3.实时流媒体UDP协议适用于实时流媒体应用程序，如在线直播或在线游戏。

UDP提供了更低的延迟和更快的传输速率，但不提供像TCP那样的可靠性和顺序性。

在直播或游戏中，用户希望能快速看到视频或游戏画面，而不必要求每个数据包都到达和按顺序排列。

这样，UDP协议的特性更适合这类应用场景。

4.DNS（域名系统）DNS是将域名解析为IP地址的系统。

UDP协议通常用于DNS查询，因为它是一种简单的请求-响应协议。

当用户在浏览器中输入一个域名时，DNS解析请求将通过UDP协议发送到DNS服务器。

UDP快速地将请求传递给服务器，并且不需要进行复杂的连接设置，因为DNS查询通常是短暂而频繁的交互。

5.游戏中的多播UDP也可以用于多播（Multicast）应用，其中一台计算机可以将数据包发送给多个接收者。

在在线游戏中，UDP协议可用于将游戏状态信息快速广播给所有玩家。

多播可以减少网络流量，因为只有一次广播就可以到达多个接收者，而不是向每个接收者发送单独的数据包。

TCP和UDP的区别及各⾃优缺点区别区别⼀、是否基于连接TCP是⾯向连接的协议，⽽UDP是⽆连接的协议。

即TCP⾯向连接;UDP是⽆连接的，即发送数据之前不需要建⽴连接。

区别⼆、可靠性和有序性区别TCP 提供交付保证（Tcp通过校验和，重传控制，序号标识，滑动窗⼝、确认应答实现可靠传输），⽆差错，不丢失，不重复，且按序到达，也保证了消息的有序性。

该消息将以从服务器端发出的同样的顺序发送到客户端，尽管这些消息到⽹络的另⼀端时可能是⽆序的。

TCP协议将会为你排好序。

UDP不提供任何有序性或序列性的保证。

UDP尽最⼤努⼒交付，数据包将以任何可能的顺序到达。

TCP的逻辑通信信道是全双⼯的可靠信道，UDP则是不可靠信道区别三、实时性UDP具有较好的实时性，⼯作效率⽐TCP⾼，适⽤于对⾼速传输和实时性有较⾼的通信或⼴播通信。

区别四、协议⾸部⼤⼩TCP⾸部开销20字节; UDP的⾸部开销⼩，只有8个字节。

区别五、运⾏速度TCP速度⽐较慢，⽽UDP速度⽐较快，因为TCP必须创建连接，以保证消息的可靠交付和有序性，毕竟TCP协议⽐UDP复杂。

区别六、拥塞机制UDP没有拥塞控制，因此⽹络出现拥塞不会使源主机的发送速率降低（对实时应⽤很有⽤，如IP电话，实时视频会议等）区别七、流模式（TCP）与数据报模式(UDP);TCP⾯向字节流，实际上是TCP把数据看成⼀连串⽆结构的字节流;UDP是⾯向报⽂的。

区别⼋、资源占⽤TCP对系统资源要求较多，UDP对系统资源要求较少。

TCP被认为是重量级的协议，⽽与之相⽐，UDP协议则是⼀个轻量级的协议。

因为UDP传输的信息中不承担任何间接创造连接，保证交货或秩序的的信息。

这也反映在⽤于承载元数据的头的⼤⼩。

区别九、应⽤每⼀条TCP连接只能是点到点的;UDP⽀持⼀对⼀，⼀对多，多对⼀和多对多的交互通信。

基于UDP不需要建⽴连接，所以且适合多播的环境，UDP是⼤量使⽤在游戏和娱乐场所。

优缺点基于上⾯的区别；TCP和UDP的优缺点也很明显了。

TCP与UDP的区别及其应用TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）是两种不同的传输协议，它们在网络通信中起着非常重要的作用。

虽然它们都是在网络通信中传输数据的协议，但是它们有很大的区别。

在本文中，我将分别介绍TCP和UDP的特点、区别及其在各种应用中的使用。

一、TCP的特点及应用1. TCP的特点TCP是一种面向连接的协议，它在传输数据之前需要先建立连接，然后传输数据，传输结束后再断开连接。

它提供可靠的、按序传输的数据传输服务，能够保证数据的完整性和可靠性。

TCP使用三次握手来建立连接，四次挥手来断开连接，在传输数据时会进行数据校验和确认。

因此，它非常适合对数据传输的要求比较高的应用场景。

2. TCP的应用TCP广泛应用于各种需要可靠传输的应用场景，包括但不限于以下几个方面：(1)网络浏览：当用户访问网页时，浏览器会使用TCP协议与服务器建立连接，传输页面内容。

(2)文件传输：在文件传输过程中，TCP可以保证文件的完整性和可靠性，确保文件在传输过程中不会丢失或损坏。

(3)电子邮件：电子邮件的发送和接收过程中需要使用TCP协议来保证数据传输的可靠性。

(4)远程登录：如Telnet、SSH等远程登录方式都使用TCP协议来传输数据。

(5)数据库访问：数据库访问时需要使用TCP协议来传输数据。

二、UDP的特点及应用1. UDP的特点UDP是一种无连接的协议，它不需要在传输数据之前建立连接，也不保证数据的完整性和可靠性。

UDP是一种简单的数据传输协议，它仅提供数据传输的功能，不对数据传输进行确认和校验。

因此，UDP的传输效率比TCP高，但可靠性较差。

由于UDP不需要建立连接，所以它的开销比较小，适合对实时性要求较高的应用场景。

2. UDP的应用UDP主要用于那些对实时性要求较高的应用场景，包括但不限于以下几个方面：(1)实时视频、音频传输：视频会议、实时语音通话等应用中使用UDP来传输数据，因为在这些应用中，实时性比可靠性更为重要。

TCPUDP有什么区别前⾔计算机分层中的传输层，主要是负责计算机之间的数据传输，TCP 和 UDP 都属于传输层协议。

在实际开发过程中，需要根据实际需求的来选择适当的传输协议。

在这⾥我们简单总结下 TCP、UDP 的特点和区别以及实际开发中如何选择。

TCP 和 UDP 的定义TCP 是⾯向有连接，可靠的流协议。

保证两端通讯主机之间的通信可达，可以处理丢包、乱序等异常，可以有效利⽤带宽、缓解⽹络拥堵。

UDP 是⾯向⽆连接，不可靠的数据报协议。

不会处理丢包、乱序等异常，⼀般交给上层的应⽤层处理。

UDP 的特点及使⽤场景UDP 不提供复杂的控制机制，利⽤ IP 提供⾯向⽆连接的通信服务，随时都可以发送数据，处理简单且⾼效，经常⽤于以下场景：①包总量较⼩的通信（DNS、SNMP）②视频、⾳频等多媒体通信（即时通信）③⼴播通信TCP 的特点及使⽤场景相对于 UDP，TCP 实现了数据传输过程中的各种控制，可以进⾏丢包时的重发控制，还可以对次序乱掉的分包进⾏顺序控制。

在对可靠性要求较⾼的情况下，可以使⽤ TCP，即不考虑 UDP 的时候，都可以选择 TCP。

总结这⾥简单总结下：1.TCP 是⾯向连接的，UDP 是⾯向⽆连接的；故 TCP 需要建⽴连接和断开连接，UDP 不需要。

2.TCP 是流协议，UDP 是数据包协议；故 TCP 数据没有⼤⼩限制，UDP 数据报有⼤⼩限制（UDP 协议本⾝限制、数据链路层的 MTU、缓存区⼤⼩）。

3.TCP 是可靠协议，UDP 是不可靠协议；故 TCP 会处理数据丢包重发以及乱序等情况，UDP 则不会处理。

TCP 为什么要三次握⼿，四次挥⼿？前⾔TCP 属于传输层协议，是⾯向有连接，可靠的流协议。

⾯对有连接这个特性，TCP 就有建⽴连接和断开连接的过程。

我们分别了解建⽴连接和断开连接的流程以及当中的⼀些疑问。

TCP 建⽴连接和断开连接流程⾸先我们来看下这张经典的流程图：握⼿过程可以简化为下⾯的四次交互：1.Client 端⾸先发送⼀个 SYN 包，告诉 Server 端我的初始序列号是 X；Client 端进⼊了 SYN-SENT（同步已发送状态）状态。

⽹络通信部分之bscs架构，⽹络概念，osi七层⽹络模型，TCPUDP协议---day27 1.⽹络开发的两⼤架构c/s,b/s# ### 1.⽹络开发的两⼤架构a⽂件 -> b⽂件借助c⽂件a⽂件和b⽂件进⾏数据交流，借助c⽂件中转数据a⽂件把数据放在c⽂件中，b⽂件从c⽂件取b⽂件把数据放在c⽂件中，a⽂件从c⽂件取构成了最早期的数据交互的原理->socket(套接字)的模型socket(套接字)是收发数据的⼀个⼯具后来有了⽹络之后a⽂件中的数据，可以通过⽹络协议，转化成101001电信号,进⾏发送a⽂件借助socket发送数据b⽂件借助socket接收数据#两⼤架构c/sc => client 客户端是具体的⼀个软件，⽐如qq，微信，lol等s => server 服务端天河三号百亿亿次b/sb => browser 浏览器通过输⼊⽹址，访问对⽅的服务器，对⽅的服务器响应请求之后把对应的数据给你返回，就可以在浏览器看到了s => server 服务端#b/s c/s 两⼤架构更好的是b/s 是未来的发展⽅向未来更多向b/s 发展，像微信⼩程序,⽀付宝程序(1)省去复杂漫长的下载安装环节，节省⼿机或者电脑的硬盘空间(2)因为⼿机便捷性,随时随地可以访问到⽹站和相应的服务，提升效率,加快速度2.⽹络的概念# ### 2.⽹络的概念#(1)ipip =>查看本地ip地址 ipconfigip地址的最后⼀位0或者255 两个数字不能⽤⼀般最后⼀位0表达的是⽹段255代表⼴播地址#(2)⽹段:判别的依据：如果ip地址和⼦⽹掩码相与得到的值相同就是同⼀⽹段⼦⽹掩码:区分⽹段和主机和⼀串ip# 案例⼀#ip1 192.168.31.43 通过bin转换成⼆进制11000000 10101000 00011111 00101011#⼦⽹掩码 255.255.255.011111111 11111111 11111111 00000000#ip1 & ⼦⽹掩码两两为1就为1，否则为011000000 10101000 00011111 00000000ip1的⽹段：192.168.31.0#ip2 192.168.30.4411000000 10101000 00011110 00101100#⼦⽹掩码 255.255.255.011111111 11111111 11111111 00000000# ip2 & ⼦⽹掩码11000000 10101000 00011110 00000000ip2的⽹段：192.168.30.0ip1和ip2的⽹段不同，不⼀样，所以不在同⼀⽹段不能通信#案例⼆改变⼦⽹掩码#ip1 192.168.31.4311000000 10101000 00011111 00101011#⼦⽹掩码 255.255.0.011111111 11111111 00000000 00000000#ip1 & ⼦⽹掩码11000000 10101000 00000000 00000000ip1的⽹段：192.168.0.0#ip2 192.168.30.4411000000 10101000 00011110 00101100#⼦⽹掩码 255.255.0.011111111 11111111 00000000 00000000#ip2 & ⼦⽹掩码11000000 10101000 00000000 00000000ip2的⽹段：192.168.0.0结论：ip1和ip2的⽹段相同，所以可以通信ping 域名可以查看⽹络是否通常(顺便可以拿到ip)#(3) 端⼝:某个程序与外界通讯的出⼝通过ip+端⼝可以找到世界上任何⼀台电脑的任何⼀个软件端⼝的范围：0~65535 形式:192.168.2.1:8000建议⾃定义端⼝的时候，往8000以上定义20端⼝：FTP⽂件传输协议(默认数据⼝)21端⼝：FTP⽂件传输协议(控制)22端⼝：SSH远程登录协议23端⼝：telnet(终端仿真协议),⽊马,Tiny Telnet Server 开放次端⼝25端⼝：SMTP 服务器所开放的端⼝⽤于发送邮件80端⼝：http，⽤于⽹页浏览，⽊马 Executor 开放此端⼝443 端⼝：基于 TLS/SSL的⽹页浏览端⼝，能提供加密和通过安全端⼝传输的另⼀种http3306端⼝：MySQL 数据库端⼝3.osi七层⽹络模型应⽤层(应⽤层,表⽰层,会话层)封装数据依据不同的协议，封装对应格式的数据消息HTTP[超⽂本传输协议]HTTPS[加密传输超⽂本传输协议]FTP[⽂件传输协议]SMTP[电⼦邮件传输的协议]传输层：封装端⼝传输协议TCP/UDP协议⽹络层：封装ip版本ipv4 / ipv6数据链路层：封装mac地址指定链路层的协议(arp协议(通过ip找mac地址)，rarp协议(通过mac找ip))物理层：打成数据包，变成⼆进制字节流，通过⽹络进⾏传输# ### 4.交换机和路由器#交换机：对同⼀⽹段的不同机器之间进⾏数据转发的设备 [每⼀台机器和交换机相连,形成通信]交换机从下到上拆2层,拆物理层和数据链路层，可以找到mac#路由器：对不同⽹段的不同机器之间进⾏数据转发的设备 [每⼀个局域⽹和路由器相连,形成通信]交换机从下到上拆3层，拆物理层和数据链路层和⽹络层，可以找到ip#arp协议：通过ip找mac (arp地址解析协议)'''通过交换机的⼀次⼴播和⼀次单播找到对应的mac'''电脑a先发送⼀个arp的⼴播包，把mac标记⼀个全FF-FF-FF-FF-FF-FF的⼴播地址交换机接收到arp的⼴播包,从下到上进⾏拆包，拆2层，到数据链路层得到mac发现mac是全F的⼴播地址，重新打包，交换机开始⼴播，所有连接在交换的设备都会收到arp⼴播包各个主机开始拆包，对应FF⼴播地址可以跳过，继续向上找，发现ip不符合，直接舍弃路由器允许从下到上拆三层，拆到ip，得到对应的⽹段打开路由器的对照表⽹关->⽹段，重新打包，找到对应的接⼝发送数据包对应的交换机得到数据包，重新从下到上拆包，2层，发现全F，开始⼴播数据的主机接收到⼴播包，从下到上拆包，ip正确，符号⾃⼰的条件数据库主机会把ip->mac的映射关系的数据发送回当前的交换机，此时，交换机通过单播，把对应的ip和mac发送回原来请求的主机数据在通过路由器，交换机发送回去原主机在得到了ip和mac之后，重新把真实数据进⾏打包，从⽽完成发送如果没有mac，主机⼀开始会发送请求包(发出找mac的请求)各⼤主机在接收arp请求包的时候，都会去找对照⾃⼰本机当中的arp解析表(ip->mac)如果没有，这个arp的请求包舍弃如果有，会把⾃⼰的ip和mac封装在arp的响应包当中给交换机进⾏单播在回来的过程中，所有相应的主机都会拿响应包中的数据更新⾃⼰的arp解析表，⽅便下次使⽤arp协议：通过ip -> mac4.TCP/UDP协议三次握⼿三次握⼿SYN 创建连接ACK 确认响应FIN 断开连接#三次握⼿客户端发送⼀次请求，与服务端建⽴连接服务端接收这个请求，并且响应与客户端建⽴连接的请求(服务端的响应和请求是在⼀次发送当中完成的)客户端接收服务端的请求之后，把消息在响应给服务端接下来客户端和服务端可以发送数据了每发送⼀个数据出去，对应的主机都会有⼀个回执消息，确认数据的接受情况如果没有得到回执消息，该数据会重发⼀次，保证数据的完整不会⼀直不停的发下去，有时间最⼤允许周期。

TCP与UDP的区别TCP与UDP基本区别1、基于连接与⽆连接2、流模式（TCP）与数据报模式(UDP)3、TCP保证数据正确性，UDP可能丢包4、TCP保证数据顺序，UDP不保证5、TCP要求系统资源较多，UDP较少6、UDP程序结构较简单7、TCP连接只能是⼀对⼀UDP⽀持⼀对⼀，⼀对多，多对⼀和多对多的交互通信8、TCP⾸部开销20字节;UDP的⾸部开销⼩，只有8个字节9、TCP的逻辑通信信道是全双⼯的可靠信道，UDP则是不可靠信道UDP应⽤场景1、⾯向数据报⽅式2、⽹络数据⼤多为短消息3、拥有⼤量客户端连接4、对数据安全性⽆特殊要求5、⽹络负担⾮常重，但对响应速度要求⾼基于上述不同，UDP和TCP编程步骤如下：TCP:TCP编程的服务器端⼀般步骤是：1、创建socket。

函数socket()；2、设置socket属性。

函数setsockopt(); * 可选3、将IP地址、端⼝等信息绑定到socket上。

函数bind();4、开启监听。

函数listen()；5、接收来⾃客户端的连接。

函数accept()；6、收发数据。

函数send()和recv()，或者read()和write();7、关闭⽹络连接。

8、关闭监听。

TCP编程的客户端⼀般步骤是：1、创建socket。

函数socket()；2、设置socket属性。

⽤函数setsockopt();* 可选3、将IP地址、端⼝等信息绑定到socket上。

⽤函数bind();*4、设置要连接的对⽅的IP地址和端⼝等属性；5、连接服务器。

函数connect()；6、收发数据。

函数send()和recv()，或者read()和write();7、关闭⽹络连接；UDP:与之对应的UDP编程步骤要简单许多，分别如下：UDP编程的服务器端⼀般步骤是：1、创建socket。

函数socket()；2、设置socket属性。

函数setsockopt();* 可选3、将IP地址、端⼝等信息绑定到socket上。

一文解析IP、UDP和TCP的关系互联网，实际上是一套理念和协议组成的体系架构。

其中，协议是一套众所周知的规则和标准，如果各方都同意使用，那么它们之间的通信将变得毫无障碍。

一、IP：把数据包送达目的主机数据包要在互联网上进行传输，就要符合网际协议（IP）标准，互联网上不同的在线设备都有唯一的地址，地址只是一个数字，这和大部分家庭收件地址类似，你只需要知道一个家庭的具体地址，就可以往这个地址发送包裹，这样物流系统就能把物品送到目的地。

计算机的地址就称为 IP 地址，访问任何网站实际上只是你的计算机向另外一台计算机请求信息。

如果要想把一个数据包从主机A发送给主机B，那么在传输之前，数据包上会被附加上主机B的IP地址信息，这样在传输过程中才能正确寻址。

额外地，数据包上还会附加上主机A本身的IP地址，有了这些信息主机B才可以回复信息给主机A。

这些附加的信息会被装进一个叫IP头的数据结构里。

IP头是IP数据包开头的信息，包含IP版本、源IP 地址、目标IP地址、生存时间等信息。

二、UDP：把数据包送达应用程序IP是非常底层的协议，只负责把数据包传送到对方电脑，但是对方电脑并不知道把数据包交给哪个程序，是交给浏览器还是交给王者荣耀？因此，需要基于IP之上开发能和应用打交道的协议，最常见的是“用户数据包协议（User Datagram Protocol）”，简称UDP。

UDP中一个最重要的信息是端口号，端口号其实就是一个数字，每个想访问网络的程序都需要绑定一个端口号。

通过端口号UDP就能把指定的数据包发送给指定的程序了，所以IP通过IP地址信息把数据包发送给指定的电脑，而 UDP通过端口号把数据包分发给正确的程序。

和 IP头一样，端口号会被装进 UDP头里面，UDP 头再和原始数据包合并组成新的 UDP 数据包。

UDP 头中除了目的端口，还有源端口号等信息。

UDP不能保证数据可靠性，但是传输速度却非常快，所以UDP会应用在一些关注速度、但不那么严格要求数据完整性的领域，如在线视频、互动游戏等。

TCP与UDPTCP是一种面向连接的保证可靠传输的协议。

通过TCP协议传输，得到的是一个顺序的无差错的数据流。

发送方和接收方的成对的两个socket之间必须建立连接，以便在TCP协议的基础上进行通信，当一个socket（通常都是server socket）等待建立连接时，另一个socket 可以要求进行连接，一旦这两个socket连接起来，它们就可以进行双向数据传输，双方都可以进行发送或接收操作。

UDP是一种面向无连接的协议，每个数据报都是一个独立的信息，包括完整的源地址或目的地址，它在网络上以任何可能的路径传往目的地，因此能否到达目的地，到达目的地的时间以及内容的正确性都是不能被保证的。

TCP与UDP区别：TCP特点：1. TCP是面向连接的协议，通过三次握手建立连接，通讯完成时要拆除连接，由于TCP 是面向连接协议，所以只能用于点对点的通讯。

而且建立连接也需要消耗时间和开销。

2. TCP传输数据无大小限制，进行大数据传输。

3. TCP是一个可靠的协议，它能保证接收方能够完整正确地接收到发送方发送的全部数据。

UDP特点：1. UDP是面向无连接的通讯协议，UDP数据包括目的端口号和源端口号信息，由于通讯不需要连接，所以可以实现广播发送。

2. UDP传输数据时有大小限制，每个被传输的数据报必须限定在64KB之内。

3. UDP是一个不可靠的协议，发送方所发送的数据报并不一定以相同的次序到达接收方。

TCP与UDP应用：1. TCP在网络通信上有极强的生命力，例如远程连接（Telnet）和文件传输（FTP）都需要不定长度的数据被可靠地传输。

但是可靠的传输是要付出代价的，对数据内容正确性的检验必然占用计算机的处理时间和网络的带宽，因此TCP传输的效率不如UDP高。

2. UDP操作简单，而且仅需要较少的监护，因此通常用于局域网高可靠性的分散系统中client/server应用程序。

例如视频会议系统，并不要求音频视频数据绝对的正确，只要保证连贯性就可以了，这种情况下显然使用UDP会更合理一些。

TCP 和UDP 是两种常见的互联网协议，分别用于传输和数据报通信。

端口复用和解复用机制对于这两种协议来说是非常重要的。

TCP端口复用和解复用机制TCP（传输控制协议）是一种面向连接的协议，它使用一种称为端口的机制来进行通信。

端口是用来识别不同的连接的，这样一台机器上的不同应用就可以使用同一个IP地址进行通信。

每个TCP连接由一个源IP地址、一个源端口、一个目的IP地址和目的端口四个部分组成。

端口复用是指同一个端口可以多次被使用，但是必须保证这些连接中的数据包没有冲突。

在TCP中，当一个连接被关闭后，其使用的端口可以被立即复用。

端口解复用则是在接收到数据包后，根据源IP、源端口、目的IP和目的端口等信息，将数据包路由到正确的连接上。

如果数据包的目的端口和源端口与当前正在监听的端口匹配，那么这个数据包就会被认为是要发送到这个连接的。

UDP端口复用和解复用机制UDP（用户数据报协议）是一种无连接的协议，它不保证数据的可靠性和顺序性。

UDP使用端口来进行通信，但是它没有像TCP那样的连接概念。

因此，UDP 的端口复用和解复用机制与TCP有所不同。

在UDP中，同一个端口可以被多次使用，只要确保这些数据包的目标地址和端口与当前正在使用的端口不冲突即可。

当一个UDP进程关闭后，其使用的端口可以被立即复用。

在接收到数据包后，UDP根据源IP、源端口、目的IP和目的端口等信息将数据包路由到正确的应用程序或进程上。

如果数据包的目的端口和源端口与当前正在监听的端口匹配，那么这个数据包就会被认为是要发送到这个应用程序或进程的。

总的来说，TCP和UDP的端口复用和解复用机制都是为了提高网络通信的效率和灵活性。

但是它们的实现方式略有不同，因为TCP是面向连接的协议，而UDP 是无连接的协议。

TCP和UDP协议简介⼀、TCPTCP（Transmission Control Protocol），传输控制协议，对“传输、发送、通信”进⾏“控制”的协议，它充分地实现了数据传输时的各种控制功能，可以进⾏丢包时的重发控制，还可以对次序乱掉的分包进⾏顺序控制。

此外，TCP 是⾯向有连接的协议，只有在确认通信端存在时才会发送数据。

TCP 是⼀个传输层协议，提供 Host-To-Host 数据的可靠传输，⽀持全双⼯，是⼀个连接导向的协议。

TCP 复杂控制连接的建⽴、断开、保持等管理⼯作，保证了在 IP 这种⽆连接的⽹络上也能够实现⾼可靠性的通信。

TCP 使⽤场景：远程控制（SSH）File Transfer Protocol（FTP）邮件（SMTP、IMAP）等点对点⽂件传出（微信等）1. 数据发送TCP 协议有这样⼏个基本操作：⼀个 Host 主动向另⼀个 Host 发起连接，称为 SYN（Synchronization），请求同步；⼀个 Host 主动断开请求，称为 FIN（Finish），请求完成；⼀个 Host 给另⼀个 Host 发送数据，称为 PSH（Push），数据推送；在 TCP 中，当发送端的数据到达接收主机时，接收端主机会返回⼀个已收到消息的通知，这个消息叫做确认应答（ACK）。

如果在⼀定时间内没有收到 ACK，发送端就可以认为数据已经丢失，并进⾏重发。

在 TCP 中，会在发送数据的每⼀个字节都标上序号，接收端查询接收数据 TCP ⾸部中的序列号和数据的长度，将⾃⼰下⼀步应该接收的序号作为ACK 返送回去。

序列号机制使发送端可以根据序列号分批次发送，使接收端可以处理消息乱序和重复问题。

重发超时时间。

当然，最初的数据包还不知在 TCP 中，会在每次发包时计算往返时间及其偏差（⽅差），将这个往返时间和偏差（⽅差）相加就是重发超时时间道往返时间，其重发超时⼀般设置为 6 秒左右。

若数据被重发之后还是收不到 ACK，则进⾏再次发送，此时，重发超时时间会以 2 倍、4 倍的指数函数延长。

网络编程实验UDP与TCP编程与网络协议分析在计算机网络中，UDP（User Datagram Protocol）和TCP （Transmission Control Protocol）是两种常用的传输层协议。

本文将通过实验和网络协议的分析，探讨UDP和TCP的编程实现以及它们在网络通信中的作用和特点。

一、UDP编程实验UDP是一种简单的面向数据报的传输协议，它提供了无连接、不可靠、以及无差错的数据传输。

下面通过一个简单的UDP编程实验来说明如何使用UDP进行网络通信。

1. 实验环境搭建首先需要在两台计算机上搭建UDP实验环境。

可以使用两台虚拟机或者两台真实的计算机，确保它们在同一个局域网内并且能够相互通信。

2. 编写UDP客户端程序在本实验中，我们以Python语言为例，编写一个UDP客户端程序。

首先导入socket库，创建一个UDP socket对象，并指定服务器的IP地址和端口号。

然后利用socket的sendto()函数发送数据报给服务器，最后接收服务器返回的响应并进行处理。

3. 编写UDP服务器程序同样以Python语言为例，编写一个UDP服务器程序。

首先导入socket库，创建一个UDP socket对象，并指定服务器的IP地址和端口号。

然后利用socket的bind()函数绑定服务器的IP地址和端口号，接着进入一个循环，循环接收客户端发送的数据报，并进行处理，最后利用socket的sendto()函数将响应发送给客户端。

4. 运行实验在客户端和服务器端分别运行UDP程序，观察数据报的发送和接收情况，以及服务器对客户端的响应。

可以通过Wireshark等网络抓包工具来分析UDP数据报的格式和内容。

二、TCP编程实验TCP是一种可靠的、面向连接的传输协议，它提供了基于字节流的数据传输。

下面通过一个简单的TCP编程实验来说明如何使用TCP进行网络通信。

1. 实验环境搭建同样需要在两台计算机上搭建TCP实验环境，确保它们在同一个局域网内并且能够相互通信。

有关TCPUDP的使用例子TCP (Transmission Control Protocol) 和 UDP (User Datagram Protocol) 是互联网通信协议的两种常见形式。

它们在计算机网络中扮演着重要的角色，可以用于不同的应用场景。

1.TCP使用例子：a) 网页浏览：TCP 在 Web 浏览中发挥了重要作用。

当用户在浏览器中输入 URL 或点击链接时，浏览器会向服务器发出 TCP 请求。

服务器接收到请求后，通过建立 TCP 连接，将网页内容返回给浏览器。

浏览器在接收到响应后，使用 TCP 协议将网页渲染并显示给用户。

c) 电子邮件传输：TCP 也被用于传输电子邮件。

当用户通过客户端（如 Outlook、Gmail等）发送电子邮件时，客户端会使用 TCP 发送邮件消息到邮件服务器。

服务器使用 TCP 将邮件消息传输到目标邮件服务器，确保邮件的完整性和可靠性。

2.UDP使用例子：a)流媒体传输：UDP在流媒体传输中被广泛使用。

流媒体是指实时传输音频和视频的应用，如在线直播和视频通话。

UDP提供了快速的传输速度和较低的延迟，使得流媒体应用程序可以实时地发送和接收数据。

尽管UDP存在丢包问题，但在流媒体应用中，偶尔丢失一些数据也不会对用户体验产生太大影响。

b)DNS解析：UDP用于域名系统(DNS)解析，将域名转换为IP地址。

当用户在浏览器中输入URL时，浏览器会通过UDP向DNS服务器发送请求，以获取与该URL对应的IP地址。

DNS服务器使用UDP将IP地址回传给浏览器，然后浏览器使用该IP地址发送TCP请求以获取网页内容。

c)游戏数据传输：UDP在在线游戏中被广泛使用。

在线游戏通常需要快速的实时通信，UDP提供了低延迟和快速的传输速度。

游戏中的动作和信息需要快速传输，而不需要等待数据的可靠性，因此使用UDP更加合适。

总结：TCP适用于需要可靠数据传输和顺序传输的应用场景，例如网页浏览、文件传输和电子邮件传输。

这里介绍非常有用的 TCP 协议和 UDP 协议的基本原理及通信特点 TCP 协议原理:TCP (Tranfer Control Protocol提供面向连接、可靠的字节流服务。

在传输数据流前,双方会先建立一条虚拟的通信道。

一个 TCP 连接必须要经过三次“对话”才能建立起来,一为请求连接,二为同步要求, 三为确认发送。

详细的讲, TCP 连接为接受端的接收缓冲区设置滑动窗口, 接收端只允许发送缓冲区能容纳的数据, 在滑动窗口的基础上进行流量控制, 以防止数据溢出缓冲区。

接收端还会在接收时进行TCP 数据校验,有错就放弃该分片,不确认其接收,使之超时重发。

这就保证数据的准确性和可靠性, 同时也相对增加数据量和传输时间。

UDP 协议原理:UDP (User Data Protocol协议是将网络数据量压缩成数据包的形式在网络中进行传输,是一种无连接的协议。

使用 UDP 传输数据时, 每个数据段都是一个独立的信息, 包括完整的源地址和目的地, 在网络上以任何可能的路径传到目的地,因此,能否到达目的地, 以及到达目的地的时间和内容的完整性都不能保证。

不过 UDP 报头携带的信息比 TCP 的少的多,有更多的数据空间。

TCP 协议和 UDP 协议的通信特点:TCP 是面向连接的可靠的协议,适用于传输大批量的文件。

它提供有效流控、全双工操作和多路复用的服务。

DP 适用于一次只传送少量数据、对可靠性要求不高、对速度要求很高的应用环境(如在线视频。

UDP 协议是面向非连接的协议,没有建立连接的过程。

正因为 UDP 协议没有连接的过程, 所花时间少, 此外它的数据密度大,所以它的通信效率高,实时行很好。

此外 TCP 不能发送广播和组播,只能单播,而 UDP 可以广播和组播。

TCP 的传输模式是流模式, UDP 的是数据报模式。

TCP 占用的系统资源较多。

UDP 段结构比 TCP 的简单,网络开销小。

总之, 速度和可靠性只能二选一, 目前最常用的协议是 TCP/IP 协议和 UDP 协议。

网络协议知识：UDP协议和TCP协议的应用场景和优缺点UDP协议和TCP协议是互联网中常用的两种传输协议。

这两种协议各有优缺点，在不同的应用场景下使用它们可以更好地满足不同的需求。

UDP协议UDP协议是用户数据报协议，它是一个简单的无连接协议。

在数据传输过程中，UDP不和对方建立连接，只负责数据包的传输，而不保证数据的完整性。

UDP协议简单高效，适用于一些对数据完整性要求相对不高的场景，比如实时游戏、视频流传输等。

UDP协议小巧快速，没有建立连接和挥手的过程，因此延迟很低，网络负载较小，适合用在网络带宽较小的环境下。

UDP协议还支持广播和多播，可以用于组播。

UDP协议具有以下优点：快速传输，没有建立连接和挥手的过程。

不保证数据完整性。

延迟低，适用于实时应用场景，比如在线游戏。

适用于小数据包、高频次传输的场景。

UDP协议具有以下缺点：不保障数据传输的可靠性，容易出现数据丢失和重复。

无法控制网络拥塞，容易造成网络拥塞。

不支持流量控制和拥塞控制。

不支持数据重传，对于需要高可靠性传输的数据不太适用。

TCP协议TCP协议是传输控制协议，它是一个面向连接的协议，它负责连接的建立与断开，并保证数据传输的可靠性。

TCP协议采用三次握手建立连接，连接建立后进行数据传输。

TCP协议的可靠传输机制能够确保数据的完整性，适用于对数据传输完整性要求较高的场景。

TCP协议发送数据前会进行拥塞控制，防止网络拥塞。

TCP协议还支持双向通信，可以在一个连接上同时传输数据。

TCP协议具有以下优点：可靠传输。

TCP协议保证数据传输的完整性，能够检测出并重传丢失的数据包，同时保证数据的顺序传输。

支持流量控制和拥塞控制。

通过拥塞窗口、滑动窗口等机制，TCP 协议可以控制数据传输的速度，防止网络拥塞。

双向通信。

TCP协议支持双向通信，可以在一个连接上同时传输数据。

TCP协议具有以下缺点：连接建立和断开较慢，消耗带宽。

较慢的消息传递速度。

TCP协议确保数据安全传输，但是因为它的可靠性和拥塞控制机制，使得传输速度较慢。

用来查看tcp和udp连接状态的指令TCP和UDP是网络通信中最常用的协议之一，而查看TCP和UDP连接状态是网络管理员必须掌握的基本技能之一。

在Linux系统中，我们可以使用一些指令来查看当前系统中的TCP和UDP连接状态。

1. netstatnetstat是最常用的查看网络连接状态的指令之一。

它可以显示当前系统中所有的网络连接信息，包括TCP、UDP、Unix域套接字等。

使用netstat指令时，常用的选项包括：- -a：显示所有连接状态，包括监听状态。

- -t：显示TCP连接状态。

- -u：显示UDP连接状态。

- -n：以数字形式显示IP地址和端口号。

例如，我们可以使用以下命令来查看当前系统中所有的TCP连接：```netstat -atn```该命令将会列出当前系统中所有的TCP连接，并以数字形式显示IP地址和端口号。

2. ssss是另一个非常有用的查看网络连接状态的指令。

与netstat相比，ss更快速、更简洁，并且支持更多协议类型。

使用ss指令时，常用的选项包括：- -a：显示所有连接状态，包括监听状态。

- -t：显示TCP连接状态。

- -u：显示UDP连接状态。

- -n：以数字形式显示IP地址和端口号。

例如，我们可以使用以下命令来查看当前系统中所有的UDP连接：```ss -u```该命令将会列出当前系统中所有的UDP连接，并以数字形式显示IP 地址和端口号。

3. lsoflsof是一个非常强大的查看系统资源使用情况的指令，它可以查看文件、网络连接、进程等信息。

在网络连接方面，lsof可以用来查看当前系统中所有的网络连接信息。

使用lsof指令时，常用的选项包括：- -i：显示所有打开的套接字。

- -n：以数字形式显示IP地址和端口号。

例如，我们可以使用以下命令来查看当前系统中所有的TCP连接：```lsof -i tcp```该命令将会列出当前系统中所有的TCP连接，并以数字形式显示IP地址和端口号。