java网路编程【1】 TCP与UDP 区别与比较

第一种解释：

TCP和UDP都是传输层协议

TCP---传输控制协议,提供的是面向连接、可靠的字节流服务。

当客户和服务器彼此交换数据前，必须先在双方之间建立一个TCP连接，之后才能传输数据。

TCP提供超时重发，丢弃重复数据，检验数据，流量控制等功能，保证数据能从一端传到另一端。

UDP---用户数据报协议，是一个简单的面向数据报的运输层协议。

UDP不提供可靠性，它只是把应用程序传给IP层的数据报发送出去，

但是并不能保证它们能到达目的地。

由于UDP在传输数据报前不用在客户和服务器之间建立一个连接，

且没有超时重发等机制，故而传输速度很快

第二种解释：

两类传输协议：TCP；UDP


TCP是Tranfer Control Protocol的 简称，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User Datagram Protocol的简称，是一种无连接的协议，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。


比较：


UDP：1，每个数据报中都给出了完整的地址信息，因此无需要建立发送方和接收方的连接。


2，UDP传输数据时是有大小限制的，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：1，面向连接的协议，在socket之间进行数据传输之前必然要建立连接，所以在TCP中需要连接
时间。


2，TCP传输数据大小限制，一旦连接建立起来，双方的socket就可以按统一的格式传输大的
数据。

3，TCP是一个可靠的协议，它确保接收方完全正确地获取发送方所发送的全部数据。


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。

第三种解释：

要了解俩个概念，首先了解面向连接的服务和无连接的服务，

（1）应用面向连接的服务时，客户和服 务器在进行数据发送前，彼此向对方发送控制分组，这就是所谓的握手过程，使得客户和服务器都做好分组交换准备。这个准备是很松散的，面向连接服务与很多其 他的服务捆绑在一起，包括可靠的数据传输，流量控制和拥塞控制等，依赖连接以正确的顺序无错地传递所有数据。
还要使用确认和重传机制实现来可靠性。

（2）而无连 接服务侧是没有握手过程的，当一方想发送数据时就直接了当地发送，因为没有握手过程也就没有什么流量控制和拥塞控制，这样数据可能传输得更快，但是，由于 也没有确认过程，源端就不知道那些分组到达了目的端。因此可能在传输过程中丢失数据，不适合用在一些文件的传输，可以用在因特网电话，视频会议什么的。


TCP（传输控制协议）和UDP（拥护数据报协议）是传输层的俩个传输协议，它们俩个的最大区别就是是否面向连接。


【1】 TCP包括了面向连接和可靠数据传输服务，在客户端和服务器端进行通信前，要先交换传输层控制信息，为双方的通信做好准备。
在这个握手阶段后，我们就可以 认为在这俩个进程间存在一个TCP连接，且是一个全双工的连接，
在消息发送完后,应用程序会告诉TCP拆除这个连接。
可靠的传输服务为了保障彼此通信能无 差错地顺序传递所有数据。


当其中任何一个应用程序把一个字节流传如套接字时，它可以指望TCP把同样的字节流传递到对方的套接字，中间不回丢失和重传。
TCP是因特网的一种公益服 务，其目的是能调节数据传输过程中的一些问题，因此还要包含一个拥塞机制。
TCP拥塞机制在网络变得拥塞时阻止发送进程。确切地说，TCP拥塞控制试图把 每个TCP连接限定在它所公平共享的网络带宽上。对于有最小带宽需求限制的实时音频或视频应用来说，阻止其带宽那就让它们不能正常工作，此外，我们能想象 一下，在网络电话通话时，偶尔的不连续是可以容忍的，可见实时应用可以容忍丢失少部分数据，不需要完全可靠服务。


说了这么多,TCP能提供的好的服务，再看一下其缺点吧，
首先，TCP不保证最小传输率，通俗点说，TCP不允许发送进程以想要的速率发送数据，
受到 TCP拥塞控制的调节，发送进程有可能被迫以一个较低的平均速率发送。
其次，TCP不提供任何延时保障，具体点说，发送进程把数据传入自己的TCP套接字 后，这个数据将最终到达其接受套接字，
但是中间所经历的时间就不能保证了 ，花几秒或则几分钟都不一定。


UDP是一个非面向连接的轻量级传输协议，具有一个最简单的服务模型。
UDP是无连接的，因此两个进程彼此通信之前没有握手过程。
UDP提供不可靠的数据 传输服务，也就是说当一个进程往自己套接字发送一个消息时，UDP不能保障这个消息回最终到达接受套接字。
另外，就确实到达接收套节字的消息而言，他们的 到达顺序也可能不是有序的。

UDP不含拥塞控制机制，因此发送进程能够以任意速率往UDP套接字发送数据，尽管不能保证所有数据都到达接收套接字，但是会有相当比列的数据到达。

实时应用程序的开发人员往往选择在UDP上运行他们的应用。与TCP类似，UDP也不提供任何延迟保证。

说了这么多，我们可以通过下表来体会一下上面说的真正含义。

应用	应用层协议	用来支撑的传输协议
电子邮件	SMTP（RFC82）	TCP
远程终端访问	Telenet	TCP
WEB	HTTP	TCP
文件传送	FTP	TCP
远程文件服务器	NFS	TCP或UDP
流多媒体	专属	UDP或TCP
因特网电话	专属	一般为UDP

在表中我们看到，电子邮件，远程终端访问，WEB和文件传送都使用TCP协议，这些应用选择TCP的主要原因是在于TCP提供了可靠的数据传输服务，能够 保证所有数据最终到达其目的地。我们还看到，因特网电话一般运行在UDP协议上面，一个因特网电话应用的俩端都得以某个最小速率跨越网络发送数据；另外， 因特网电话可以容忍数据丢失，从这个俩个条件来看，都适合UDP，不需要可靠的TCP传输服务。

总的来说，TCP能保证传递全部数据，而UDP不能，且他们都不提供延迟保证。他们不提供延迟保证，并不意味着时间敏感的应用不能运行在现在的因特网上，而是应用是通过一些其他的方法来保证这些需要。

UDP
UDP 与 TCP 的主要区别在于 UDP 不一定提供可靠的数据传输。事实上，该协议不能保证数据准确无误地到达目的地。UDP 在许多方面非常有效。当某个程序的目标是尽快地传输尽可能多的信息时（其中任意给定数据的重要性相对较低），可使用 UDP。ICQ 短消息使用 UDP 协议发送消息。
许多程序将使用单独的TCP连接和单独的UDP连接。重要的状态信息随可靠的TCP连接发送，而主数据流通过UDP发送。


TCP
TCP的目的是提供可靠的数据传输，并在相互进行通信的设备或服务之间保持一个虚拟连接。

TCP在数据包接收无序、丢失或在交付期间被破坏时，负责数据恢复。它通过为其发送的每个数据包提供一个序号来完成此恢复。记住，较低的网络层会将每个数据包视为一个独立的单元，因此，数据包可以沿完全不同的路径发送，即使它们都是同一消息的组成部分。这种路由与网络层处理分段和重新组装数据包的方式非常相似，只是级别更高而已。
为确保正确地接收数据，TCP要求在目标计算机成功收到数据时发回一个确认（即 ACK）。如果在某个时限内未收到相应的 ACK，将重新传送数据包。如果网络拥塞，这种重新传送将导致发送的数据包重复。但是，接收计算机可使用数据包的序号来确定它是否为重复数据包，并在必要时丢弃它。


TCP与UDP的选择


如果比较UDP包和TCP包的结构，很明显UDP包不具备TCP包复杂的可靠性与控制机制。与TCP协议相同，UDP的源端口数和目的端口数也都支持一台主机上的多个应用。一个16位的UDP包包含了一个字节长的头部和数据的长度，校验码域使其可以进行整体校验。（许多应用只支持UDP，如：多媒体数据流，不产生任何额外的数据，即使知道有破坏的包也不进行重发。）
很明显，当数据传输的性能必须让位于数据传输的完整性、可控制性和可靠性时，TCP协议是当然的选择。当强调传输性能而不是传输的完整性时，如：音频和多媒体应用，UDP是最好的选择。在数据传输时间很短，以至于此前的连接过程成为整个流量主体的情况下，UDP也是一个好的选择，如：DNS交换。把SNMP建立在UDP上的部分原因是设计者认为当发生网络阻塞时，UDP较低的开销使其有更好的机会去传送管理数据。TCP丰富的功能有时会导致不可预料的性能低下，但是我们相信在不远的将来，TCP可靠的点对点连接将会用于绝大多数的网络应用。