TCP和UDP區別

1.連接

TCP 面向連接的，傳輸數據前先要建立連接。
UDP 是不需要連接，即刻傳輸數據。

2.交互個數

TCP 是一對一通信。
UDP 支持一對一、一對多、多對多的通信

3.可靠性

TCP 有重傳機制、滑動窗口機制、流量控制、擁塞控制，數據可以可靠傳輸。
UDP 是盡最大努力交付，不保證可靠交付。

4.傳輸方式

TCP 是流式傳輸，面向字節流。
UDP 是一個包一個包的發送，面向報文。

5.適用場景

TCP適用于要可靠傳輸的場景，比如文件傳輸
UDP適用于對可靠性要求不高的實時應用，比如視頻會議，直播等

怎么實現一個可靠的UDP傳輸

在應用層實現：

1. 數據報文編號：為每個發送的數據報文分配一個唯一的序列號，能夠有序傳輸。
2. 確認機制：接收方收到數據報后，發送一個確認消息回給發送方，確認消息包含接收到的數據報的序列號。
3. 超時重傳：發送方在發送數據報后啟動一個定時器。如果在定時器超時之前沒有收到確認，就重傳數據報。
4. 滑動窗口：使用滑動窗口機制來控制數據的發送速率和重傳機制。窗口大小可以根據網絡條件動態調整。
5. 流量控制：根據接收方的處理能力調整發送速率，防止接收方被大量數據淹沒。
6. 擁塞控制：監測網絡擁塞情況，并相應地調整數據發送速率，以減少丟包和網絡擁塞。
7. 數據完整性校驗
8. 錯誤恢復

TCP詳解

TCP（傳輸控制協議，Transmission Control Protocol）是一種面向連接的、可靠的、基于字節流的傳輸層通信協議。它是互聯網協議套件的核心組成部分之一，與IP（互聯網協議）共同工作，為應用程序提供可靠的端到端通信服務。以下是TCP協議的一些關鍵特性和概念：

面向連接：

TCP在數據傳輸之前需要建立一個連接，這通過三次握手過程完成。數據傳輸結束后，通過四次揮手過程釋放連接。
可靠性：

TCP確保數據正確無誤地從源傳輸到目的地。它通過序列號、確認應答（ACKs）、超時重傳等機制來實現。
有序傳輸：

TCP為發送的數據分配序列號，接收方根據這些序列號按正確的順序重新組裝數據。
擁塞控制：

為了防止網絡擁塞，TCP使用慢啟動、擁塞避免、快重傳和快恢復等算法來控制數據的發送速率。
流量控制：

TCP通過滑動窗口機制來控制發送方的數據流量，以適應接收方的處理能力。
最大報文段長度（MSS）：

TCP在建立連接時協商MSS，即單個報文段中數據的最大長度，以優化傳輸效率。
校驗和：

每個TCP報文段都包含一個校驗和字段，用于檢測數據在傳輸過程中是否出現錯誤。
多路復用：

一個TCP連接可以承載多個應用程序的數據流，這些數據流在接收方被正確地交付給相應的應用程序。
報文結構：

TCP報文段包括源端口號、目的端口號、序列號、確認號、數據偏移、控制位（如SYN、ACK、FIN等）、窗口大小、校驗和、選項和填充以及數據載荷。
控制位：

TCP報文段中的控制位定義了不同的控制功能，如SYN（同步序列編號）、ACK（確認應答）、FIN（結束連接）等。
端口號：

端口號用于區分同一IP地址上的不同服務或進程，源端口和目的端口號共同確定了TCP連接。
TCP協議的這些特性使其成為現代網絡通信中不可或缺的一部分，特別是在需要可靠數據傳輸的應用場景中，如Web瀏覽（HTTP）、文件傳輸（FTP）、郵件傳輸（SMTP）等。然而，TCP的這些特性也帶來了一定的開銷，因此在某些對實時性要求較高的應用中，可能會選擇使用UDP（用戶數據報協議）作為替代。

UDP詳解

UDP（用戶數據報協議，User Datagram Protocol）是一種無連接的傳輸層協議，它在IP網絡中提供一種簡單的方式來發送封裝的IP數據報。與TCP不同，UDP不保證數據報的可靠傳輸，但它具有較低的開銷和較高的效率。以下是UDP的一些關鍵特性：

無連接：

UDP不建立連接。它允許應用程序直接發送數據報到目的地，無需事先建立連接。
簡單性：

UDP的報文結構相對簡單，只包含最基本的頭部信息，如源端口、目的端口、長度、校驗和等。
不保證可靠性：

UDP不提供數據報的重新發送機制，如果數據報在傳輸過程中丟失或出錯，UDP不會嘗試恢復。
無序傳輸：

UDP不保證數據報的順序到達。如果需要順序，應用程序必須自行實現排序機制。
無擁塞控制：

UDP沒有擁塞控制機制。即使網絡擁塞，UDP應用仍然可以繼續發送數據，這可能導致網絡擁塞進一步加劇。
支持多播和廣播：

UDP支持多播和廣播傳輸，允許同時向多個目的地發送相同的數據報。
低延遲：

由于缺乏復雜的連接建立和擁塞控制機制，UDP通常提供較低的延遲。
校驗和：

UDP提供了一個可選的校驗和字段，用于檢測數據報在傳輸過程中的錯誤。接收方可以驗證校驗和，以確定數據報是否損壞。
適用場景：

由于UDP的簡單性和低延遲特性，它適用于那些可以容忍一定數據丟失，但需要快速傳輸的應用，如實時視頻會議、在線游戲、DNS查詢等。
端口號：

與TCP一樣，UDP使用端口號來區分同一IP地址上的不同服務或進程。
報文結構：

UDP報文由頭部和數據兩部分組成。頭部包括源端口、目的端口、長度和校驗和。
UDP的這些特性使其成為一種靈活的傳輸層協議，適用于那些對實時性要求高但可以容忍一定數據丟失的應用。然而，開發者在使用UDP時需要自行實現必要的可靠性和順序控制機制，以確保應用程序的正確性。