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UDP和TCP两大协议的区别,让你快速高效掌握
时间:2018-06-14作者:华清远见

UDP和TCP两大协议的区别

谈起UDP与TCP两大协议的异同,有人说我喜欢用TCP不喜欢用UDP,也有人说我喜欢用UDP而不喜欢用TCP,使用TCP的人说,我使用使用的协议比较可靠、不容易粘包、不容易丢包;使用UDP的人说,我使用的协议操作简单、传输速度比较快;我想说的是各有各的好处与不足。下面就让四哥给大家讲讲他们的优缺点与重要的区别,然后在选择适合自己的协议进行开发吧。

一、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

二、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

三、具体编程时的区别

1.socket()的参数不同

2.UDP Server不需要调用listen和accept

3.UDP收发数据用sendto/recvfrom函数

4.TCP:地址信息在connect/accept时确定

5.UDP:在sendto/recvfrom函数中每次均需指定地址信息

6.UDP:shutdown函数无效

7.UDP不需要经过三次握手与四次挥手的过程

编程区别

通常我们在说到网络编程时默认是指TCP编程,即用前面提到的socket函数创建一个socket用于TCP通讯,函数参数我们通常填为SOCK_STREAM。即socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0),这表示建立一个socket用于流式网络通讯。

SOCK_STREAM这种的特点是面向连接的,即每次收发数据之前必须通过connect建立连接,也是双向的,即任何一方都可以收发数据,协议本身提供了一些保障机制保证它是可靠的、有序的,即每个包按照发送的顺序到达接收方。

而SOCK_DGRAM这种是User Datagram Protocol协议的网络通讯,它是无连接的,不可靠的,因为通讯双方发送数据后不知道对方是否已经收到数据,是否正常收到数据。任何一方建立一个socket以后就可以用sendto发送数据,也可以用recvfrom接收数据。根本不关心对方是否存在,是否发送了数据。它的特点是通讯速度比较快。大家都知道TCP是要经过三次握手的,而UDP没有。

基于上述不同,UDP和TCP编程步骤也有些不同,如下:

TCP:

TCP编程的服务器端一般步骤是:

1、创建一个socket,用函数socket();

2、设置socket属性,用函数setsockopt(); * 可选

3、绑定IP地址、端口等信息到socket上,用函数bind();

4、开启监听,用函数listen();

5、接收客户端上来的连接,用函数accept();

6、收发数据,用函数send()和recv(),或者read()和write();

7、关闭网络连接;

8、关闭监听;

TCP编程的客户端一般步骤是:

1、创建一个socket,用函数socket();

2、设置socket属性,用函数setsockopt();* 可选

3、绑定IP地址、端口等信息到socket上,用函数bind();* 可选

4、设置要连接的对方的IP地址和端口等属性;

5、连接服务器,用函数connect();

6、收发数据,用函数send()和recv(),或者read()和write();

7、关闭网络连接;

UDP:

与之对应的UDP编程步骤要简单许多,分别如下:

UDP编程的服务器端一般步骤是:

1、创建一个socket,用函数socket();

2、设置socket属性,用函数setsockopt();* 可选

3、绑定IP地址、端口等信息到socket上,用函数bind();

4、循环接收数据,用函数recvfrom();

5、关闭网络连接;

UDP编程的客户端一般步骤是:

1、创建一个socket,用函数socket();

2、设置socket属性,用函数setsockopt();* 可选

3、绑定IP地址、端口等信息到socket上,用函数bind();* 可选

4、设置对方的IP地址和端口等属性;

5、发送数据,用函数sendto();

6、关闭网络连接;

TCP和UDP是OSI模型中的运输层中的协议。TCP提供可靠的通信传输,而UDP则常被用于让广播和细节控制交给应用的通信传输。

以下是他们具体的代码的区别:

TCP编程代码:

#include

#include

#include

#include

#include /* See NOTES */

#include

#include

#include

#include

#define SERV_PORT 5001

#define SERV_IP "192.168.7.8"

#define QUIT_STR "quit"

int main (void)

{

int fd = -1, newfd = -1;

struct sockaddr_in sin;

/* 1.创建套接字fd */

if ((fd = socket (AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) { /* IPV4的TCP通信 */

perror ("socket");

exit (1);

}

/*2.1 填充sin结构体: 填写IP地址和端口这两个要素 */

bzero (&sin, sizeof (sin));

sin.sin_family = AF_INET;

sin.sin_port = htons (SERV_PORT); /* 网络字节序的端口号 */

sin.sin_addr.s_addr = inet_addr (SERV_IP);

/* 2.2 绑定 */

if (bind (fd, (struct sockaddr *) &sin, sizeof (sin)) < 0) {

perror ("bind");

exit (1);

}

/*3. 把主动套接字变为被动套接字 */

listen (fd, 5);

printf("Server starting....OK!\n");

/*4.阻塞等待客户端连接 */

if ((newfd = accept (fd, NULL, NULL)) < 0) {

perror ("accept");

exit (1);

}

/*5.读写客户端数据 */

while (1) {

char buf[BUFSIZ];

bzero (buf, BUFSIZ);

read (newfd, buf, BUFSIZ - 1);

printf ("Server Read: %s\n", buf);

if (!strncasecmp (buf, QUIT_STR, strlen (QUIT_STR))) { //客户端输入了quit

close (newfd);

break;

}

}

close (fd);

return 0;

}

UDP 服务器编程代码:

#include

#include

#include

#include

#include /* See NOTES */

#include

#include

#include

#include

#include

#define SERV_PORT 5001

#define SERV_IP "192.168.7.8"

#define QUIT_STR "quit"

void usage (char *s)

{

printf ("Usage:\n");

printf ("\t%s [serv_port]\n", s);

printf ("\tserv_port: server port.\n");

printf ("\n");

}

int main (int argc, char *argv[])

{

int fd = -1;

struct sockaddr_in sin;

int port = SERV_PORT;

/*优化4: 参数处理 */

if (argc != 1 && argc != 2) {

usage (argv[0]);

exit(1);

}

if (argc == 2) {

port = atoi (argv[1]);

}

/* 1.创建UDP套接字fd */

if ((fd = socket (AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) < 0) { /* IPV4的UDP通信 */

perror ("socket");

exit (1);

}

/*优化1: 允许绑定的IP地址和端口号能够快速重用 */

int b_reuse = 1;

setsockopt (fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &b_reuse, sizeof (int));

/*2.1 填充sin结构体: 填写IP地址和端口这两个要素 */

bzero (&sin, sizeof (sin));

sin.sin_family = AF_INET;

sin.sin_port = htons (port); /* 网络字节序的端口号 */

sin.sin_addr.s_addr = htonl (INADDR_ANY); /*优化2: bind在任意IP */

/* 2.2 绑定 */

if (bind (fd, (struct sockaddr *) &sin, sizeof (sin)) < 0) {

perror ("bind");

exit (1);

}

printf ("UDP Server starting....OK!\n");

/*3.阻塞等待客户端连接 */

int ret = -1;

char buf[BUFSIZ];

struct sockaddr_in cin;

socklen_t clen = sizeof (cin);

while (1) {

bzero (buf, BUFSIZ);

do {

ret = recvfrom (fd, buf, BUFSIZ - 1, 0, (struct sockaddr *) &cin, &clen);

} while (ret < 0 && EINTR == errno);

if (ret < 0) {

perror ("recvfrom");

continue;

}

char cli_ipv4[16];

if (inet_ntop (AF_INET, (void *) &cin.sin_addr, cli_ipv4, sizeof (cin)) == NULL) {

perror ("inet_ntop");

continue;

}

printf ("Client(%s:%d) said: %s\n", cli_ipv4, ntohs (cin.sin_port), buf);

}

close (fd);

return 0;

}

TCP与UDP区别总结:

1、TCP面向连接(如打电话要先拨号建立连接);UDP是无连接的,即发送数据之前不需要建立连接

2、TCP提供可靠的服务。也就是说,通过TCP连接传送的数据,无差错,不丢失,不重复,且按序到达;UDP尽最大努力交付,即不保 证可靠交付

3、TCP面向字节流,实际上是TCP把数据看成一连串无结构的字节流;UDP是面向报文的

UDP没有拥塞控制,因此网络出现拥塞不会使源主机的发送速率降低(对实时应用很有用,如IP电话,实时视频会议等)

4、每一条TCP连接只能是点到点的;UDP支持一对一,一对多,多对一和多对多的交互通信

5、TCP首部开销20字节;UDP的首部开销小,只有8个字节

6、TCP的逻辑通信信道是全双工的可靠信道,UDP则是不可靠信道

来到这里相信很多玩网络编程的朋友已经了解甚至熟悉了他们区别和用处了,但是我还是有必要的重新提一下,没有什么东西是最好的,这好与坏只是相对而言,遵循着相对论的基本转折,因人而异,适合自己的就好!现在UDP与TCP的区别懂了,还需要了解一下他们里面的具体协议和细节哦,下集再会!


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