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TCP和UDP的区别
一、 什么是TCP/IP和UDP
- TCP/IP即传输控制/网络协议,是面向连接的协议,发送数据前要先建立连接(发送方和接收方的成对的两个之间必须建立连接),TCP提供可靠的服务,也就是说,通过TCP连接传输的数据不会丢失,没有重复,并且按顺序到达
- UDP它是属于TCP/IP协议族中的一种。是无连接的协议,发送数据前不需要建立连接,是没有可靠性的协议。因为不需要建立连接所以可以在在网络上以任何可能的路径传输,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。
二、TCP与UDP的区别
- TCP是面向连接的协议,发送数据前要先建立连接,TCP提供可靠的服务,也就是说,通过TCP连接传输的数据不会丢失,没有重复,并且按顺序到达;
- UDP是无连接的协议,发送数据前不需要建立连接,是没有可靠性;
- TCP通信类似于于要打个电话,接通了,确认身份后,才开始进行通行;
- UDP通信类似于学校广播,靠着广播播报直接进行通信。
- TCP只支持点对点通信,UDP支持一对一、一对多、多对一、多对多;
- TCP是面向字节流的,UDP是面向报文的; 面向字节流是指发送数据时以字节为单位,一个数据包可以拆分成若干组进行发送,而UDP一个报文只能一次发完。
- TCP首部开销(20字节)比UDP首部开销(8字节)要大
- UDP 的主机不需要维持复杂的连接状态表
三、TCP和UDP的应用场景
对某些实时性要求比较高的情况使用UDP,比如游戏,媒体通信,实时直播,即使出现传输错误也可以容忍;其它大部分情况下,HTTP都是用TCP,因为要求传输的内容可靠,不出现丢失的情况
四、面试题
4.1TCP的三次握手
目的是为了保持一次网络通信交互正常。等于是你在不认识我的情况下打我的电话让我来面试。
4.2TCP的四次挥手
目的是为了确定数据全部传输完了。等于是我在上家公司辞职了。
4.3TCP和UDP的区别
TCP等于和陌生人打电话处理事情,UDP等于发广播
4.4三次握手和四次挥手的具体细节
三次握手:
- 客户端向服务端发送SYN
- 服务端返回SYN,ACK
- 客户端发送ACK
四次挥手:
客户与服务器 - 客户:我要关闭连接了
2.服务器:好的,你要关闭连接了。
3.服务器:我这边要关闭连接了。 - 客户:已收到你要关闭连接的消息。
注:这篇文章有趣且详细的介绍了TCP的三次握手和TCP的四次挥手
小饶学编程之JAVA SE第二部分——Java Web 技术:12网络和Servlet
4.5建立连接可以两次握手吗?为什么?
不可以。可能会造成资源浪费
因为可能会出现已失效的连接请求报文段又传到了服务器端。 > client 发出的第一个连接请求报文段并没有丢失,而是在某个网络结点长时间的滞留了,以致延误到连接释放以后的某个时间才到达server。本来这是一个早已失效的报文段。但 server 收到此失效的连接请求报文段后,就误认为是 client 再次发出的一个新的连接请求。于是就向 client 发出确认报文段,同意建立连接。假设不采用 “三次握手”,那么只要 server 发出确认,新的连接就建立了。由于现在 client 并没有发出建立连接的请求,因此不会理睬 server 的确认,也不会向 server 发送数据。但 server 却以为新的运输连接已经建立,并一直等待 client 发来数据。这样,server 的很多资源就白白浪费掉了。采用 “三次握手” 的办法可以防止上述现象发生。例如刚才那种情况,client 不会向 server 的确认发出确认。server 由于收不到确认,就知道 client 并没有要求建立连接。而且,两次握手无法保证Client正确接收第二次握手的报文(Server无法确认Client是否收到),也无法保证Client和Server之间成功互换初始序列号。
4.6 可以采用四次握手吗?为什么?
这个肯定可以。三次握手都可以保证连接成功了,何况是四次,但是会降低传输的效率。
4.7第三次握手中,如果客户端的ACK未送达服务器,会怎样?
Server端:由于Server没有收到ACK确认,因此会每隔 3秒 重发之前的SYN+ACK(默认重发五次,之后自动关闭连接进入CLOSED状态),Client收到后会重新传ACK给Server。Client端,会出现两种情况:
- 在Server进行超时重发的过程中,如果Client向服务器发送数据,数据头部的ACK是为1的,所以服务器收到数据之后会读取 ACK number,进入 establish 状态。
- 在Server进入CLOSED状态之后,如果Client向服务器发送数据,服务器会以RST包应答。
4.8为什么不能把服务器发送的ACK和FIN合并起来,变成三次挥手(CLOSE_WAIT状态意义是什么)?
因为服务器收到客户端断开连接的请求时,可能还有一些数据没有发完,这时先回复ACK,表示接收到了断开连接的请求。等到数据发完之后再发FIN,断开服务器到客户端的数据传送。
4.9 如果第二次挥手时服务器的ACK没有送达客户端,会怎样?
客户端没有收到ACK确认,会重新发送FIN请求。
4.10 客户端TIME_WAIT状态的意义是什么?
第四次挥手时,客户端发送给服务器的ACK有可能丢失,TIME_WAIT状态就是用来重发可能丢失的ACK报文。如果Server没有收到ACK,就会重发FIN,如果Client在2*MSL的时间内收到了FIN,就会重新发送ACK并再次等待2MSL,防止Server没有收到ACK而不断重发FIN。 MSL(MaximumSegment Lifetime),指一个片段在网络中最大的存活时间,2MSL就是一个发送和一个回复所需的最大时间。如果直到2MSL,Client都没有再次收到FIN,那么Client推断ACK已经被成功接收,则结束TCP连接。
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