理解面向連接和無連接協議之間的區別

?????????? 理解面向連接和無連接協議之間的區別

???????? 網絡編程中最基本的概念就是面向連接（connection-oriented）和無連接（connectionless）協議。

???????? 面向連接和無連接指的都是協議。也就是說，這些術語指的并不是無理介質本身，而是用來說明如何在物理介質上傳輸數據。面向連接和無連接協議可以，而且通常也確實會共享一條物理介質。

???????? 它們的本質區別在于，對無連接協議來說，每個分組的處理信息都獨立于所有其他分組，而對面向連接的協議來說，協議實現則維護了與后繼分組有關的狀態信息。

???????? 無連接協議中的分組被稱為數據報（datagram），每個分組都是獨立尋址。

???????? 面向連接的協議則維護了分組之間的狀態，使用這種協議的應用程序通常都會進行長時間的對話。記住這些狀態，協議就可以提供可靠的傳輸。

???????? 典型的面向連接協議有三個階段。第一階段，在對等實體間建立連接。接下來是數據傳輸階段，在這個階段中，數據在對等實體間傳輸。最后，當對等實體完成數據傳輸時，連接被拆除。

???????? 連接為我們維護的狀態中包含了這些地址。我們只要發送數據就行了，不需要考慮尋址或其他與協議相關的數據。

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???????? 使用無連接協議可以很方便地支持一對多和多對一通信，而面向連接協議通常都需要多個獨立的連接才能做到。但更重要的是，無連接協議 是構建面向連接協議 的基礎。

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???????? TCP和UDP都是建立在IP之上的。因此，IP是構建整個TCP/IP協議族的基礎。但IP提供的是一種盡力而為的、不可靠的無連接服務。它接收來自其上層的分組，將它們封裝在一個IP分組中，根據路由為分組選擇正確的硬件接口，從這個接口將分組發送出去。一旦將分組發送出去了，IP就不在關心這個分組了。

???????? IP可以運行在任何能夠承載分組的網絡上。

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???????? TCP的分組被稱為段（segment）， 是放在IP數據報中發送的，因此，根本無法假定這些分組會抵達目的地，更不用說保證分組無損壞且已原來的順序到達了。為了提供可靠性，TCP向基本的IP服務添加了三項功能。首先，它為TCP段中的數據提供了校驗和。這樣有助于確保抵達目的地的數據在傳輸過程中不會被網絡損壞。第二，它為每個字節分配了一個序列號，這樣，如果數據抵達目的地時真的錯序了，接受端也能夠按照恰當的順序將其重裝起來。第三，TPC提供了一種確認-重傳機制，以確保最終每個端都會被傳送出去。

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???????? TCP連接的每一端都維護了一個接受窗口（receive window），接受窗口就是可以從對等實體接受的數據序列號范圍。除了接受窗口之外，每個TCP還維護了一個發送窗口（send window），發送窗口被劃分為兩部分：已發送還未被確認的字節，以及可以發送但還未發送的字節。

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???????? RTO（Retransmission Timeout） 超時重傳。

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???????? UDP只向底層IP協議中添加了兩項功能。首先，它提供了一個可選的校驗和來檢測數據的損壞情況。盡管IP也有校驗和，但它只對IP分組首部進行計算。UDP向??? IP添加的第二項特性就是端口的概念。

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???????? 應用程序可以通過顯式的bind調用來設置這個端口，也可以有操作系統為其選擇。分組到達時，內核會搜索器套接字列表，查找一個與分組中的協議、地址、和端口號相匹配的套接字。如果找到了匹配的套接字，就由指定的協議來處理數據，并將這些數據提供給所有打開了匹配套接字的應用程序。