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[网络协议]什么情况下适用UDP协议什么条件下适用TCP协议?

TCP与UDP基本区别

1.基于连接与无连接
2.TCP要求系统资源较多,UDP较少;
3.UDP程序结构较简单
4.流模式(TCP)与数据报模式(UDP);
5.TCP保证数据正确性,UDP可能丢包
6.TCP保证数据顺序,UDP不保证

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Client
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

Tcp报头

在这里插入图片描述

UDP报头

在这里插入图片描述
TCP三次握手
在这里插入图片描述
为什么TCP客户端最后还要发送一次确认呢?

一句话,主要防止已经失效的连接请求报文突然又传送到了服务器,从而产生错误。
如果使用的是两次握手建立连接,假设有这样一种场景,客户端发送了第一个请求连接并且没有丢失,只是因为在网络结点中滞留的时间太长了,由于TCP的客户端迟迟没有收到确认报文,以为服务器没有收到,此时重新向服务器发送这条报文,此后客户端和服务器经过两次握手完成连接,传输数据,然后关闭连接。此时此前滞留的那一次请求连接,网络通畅了到达了服务器,这个报文本该是失效的,但是,两次握手的机制将会让客户端和服务器再次建立连接,这将导致不必要的错误和资源的浪费。
如果采用的是三次握手,就算是那一次失效的报文传送过来了,服务端接受到了那条失效报文并且回复了确认报文,但是客户端不会再次发出确认。由于服务器收不到确认,就知道客户端并没有请求连接。
在这里插入图片描述
为什么客户端最后还要等待2MSL?
MSL(Maximum Segment Lifetime),TCP允许不同的实现可以设置不同的MSL值。
第一,保证客户端发送的最后一个ACK报文能够到达服务器,因为这个ACK报文可能丢失,站在服务器的角度看来,我已经发送了FIN+ACK报文请求断开了,客户端还没有给我回应,应该是我发送的请求断开报文它没有收到,于是服务器又会重新发送一次,而客户端就能在这个2MSL时间段内收到这个重传的报文,接着给出回应报文,并且会重启2MSL计时器。
第二,防止类似与“三次握手”中提到了的“已经失效的连接请求报文段”出现在本连接中。客户端发送完最后一个确认报文后,在这个2MSL时间中,就可以使本连接持续的时间内所产生的所有报文段都从网络中消失。这样新的连接中不会出现旧连接的请求报文。
为什么建立连接是三次握手,关闭连接确是四次挥手呢?
建立连接的时候, 服务器在LISTEN状态下,收到建立连接请求的SYN报文后,把ACK和SYN放在一个报文里发送给客户端。
而关闭连接时,服务器收到对方的FIN报文时,仅仅表示对方不再发送数据了但是还能接收数据,而自己也未必全部数据都发送给对方了,所以己方可以立即关闭,也可以发送一些数据给对方后,再发送FIN报文给对方来表示同意现在关闭连接,因此,己方ACK和FIN一般都会分开发送,从而导致多了一次。
如果已经建立了连接,但是客户端突然出现故障了怎么办?
TCP还设有一个保活计时器,显然,客户端如果出现故障,服务器不能一直等下去,白白浪费资源。服务器每收到一次客户端的请求后都会重新复位这个计时器,时间通常是设置为2小时,若两小时还没有收到客户端的任何数据,服务器就会发送一个探测报文段,以后每隔75分钟发送一次。若一连发送10个探测报文仍然没反应,服务器就认为客户端出了故障,接着就关闭连接。

一般面试官都会问TCP和UDP的区别这个很好回答啊,TCP面向连接,可靠,基于字节流,而UDP不面向连接,不可靠,基于数据报。对于连接而言呢,其实真正的就不存在,TCP面向连接只不过三次握手在客户端和服务端之间初始化好了序列号。只要满足TCP的四元组+序列号,那客户端和服务端之间发送的消息就有效,可以正常接收。虽然说TCP可靠,但是可靠的背后却是lol无尽之刃的复杂和痛苦,滑动窗口,拥塞避免,四个超时定时器,还有什么慢启动啊,快恢复,快重传啊这里推荐大家看看(图解TCP/IP,这个简单容易,TCP卷123,大量的文字描述真是烦),所以什么都是相对呢,可靠性的实现也让TCP变的复杂,在网络的状况很差的时候,TCP的优势会变成。基于字节流什么意思呢?一句话就可以说明白,对于读写没有相对应的次数。UDP基于数据报就是每对应一个发,就要对应一个收。而TCP无所谓啊,现在应该懂了吧。对于UDP而言,不面向连接,不可靠,没有三次握手,我给你发送数据之前,不需要知道你在不在,不要你的同意,我只管把数据发送出去至于你收到不收到,从来和我没有半毛钱的关系。
对于可靠不可靠而言,没有绝对的说法,TCP可靠仅仅是在传输层实现了可靠,我也可以让UDP可靠啊,那么就要向上封装,在应该层实现可靠性。因此很多公司都不是直接用TCP和UDP,都是经过封装,满足业务的需要而已。说到这里的话,那就在提一下心跳包,在linux下有keep-alive系统自带的,但是默认时间很长,如果让想使用话可以setsockopt设置,我也可以在应用层实现一个简单心跳包,上次自己多开了一个线程来处理,还是包头解决。
上面解释完这个之后面试官可能问,那什么时候用TCP,什么时候用UDP呢?就是问应用场景,所以简历上的知识点自己应该提前做好准备应用场景,知识就是要用在显示场景中,废话真多。不管用TCP和UDP,应用只要看需求,对于TCP更加注重的是可靠性,而不是实时性,如果我发送的数据很重要一点也不能出错,有延迟无所谓的话,那就TCP啊。UDP更加注重是速度快,也就是实时性,对于可靠性要求不那么高,所以像斗鱼,熊猫这些在线直播网站应该在UDP基础是封装了其他协议,比如视频实时传输协议。而且UDP的支持多播,那就很符合这些直播网站了,有时候看直播视频卡顿,人飘逸那可能就是丢包了,但是你也只能往下看。

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加:2021-08-14 14:29:09  更:2021-08-14 14:31:53 
 
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