TCP网络编程(一)

1. 网络传输方式-TCP

1.1 TCP 概述

TCP:英文全拼(Transmission Control Protocol)简称传输控制协议,它是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议.

TCP通信需要经过创建连接、数据传送、终止连接三个步骤。

1.2 TCP 特点

1.2.1 面向连接

通信双方必须先建立连接才能进行数据的传输,双方都必须为该连接分配必要的系统内核资源,以管理连接的状态和连接上的传输。

双方间的数据传输都可以通过这一个连接进行。

完成数据交换后,双方必须断开此连接,以释放系统资源。

这种连接是一对一的,因此TCP不适用于广播的应用程序,基于广播的应用程序请使用UDP协议。

1.2.2 可靠传输

TCP采用发送应答机制

TCP发送的每个报文段都必须得到接收方的应答才认为这个TCP报文段传输成功

超时重传

发送端发出一个报文段之后就启动定时器,如果在定时时间内没有收到应答就重新发送这个报文段。

TCP为了保证不发生丢包,就给每个包一个序号,同时序号也保证了传送到接收端实体的包的按序接收。然后接收端实体对已成功收到的包发回一个相应的确认(ACK);如果发送端实体在合理的往返时延(RTT)内未收到确认,那么对应的数据包就被假设为已丢失将会被进行重传。

错误校验

由发送端计算,然后由接收端验证,其目的是为了检测数据在发送端到接收端之间是否有改动,如果接收方检测到校验和有差错,则直接丢弃这个数据包。

流量控制和阻塞管理

流量控制用来避免主机发送得过快而使接收方来不及完全收下。

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1.3 TCP 优缺点

优点:

可靠,稳定
适合传输大量数据

缺点:

传输速度慢
占用系统资源高

1.4 TCP 和 UDP 区别

  1. TCP 面向连接; UDP 是不面向连接;
  2. TCP 提供可靠的数据传输,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 不保证可靠的数据传输,容易出现丢包情况;
  3. TCP 需要连接传输速度慢,UDP 不需要连接传输速度快
  4. TCP 不支持发广播; UDP 支持发广播
  5. TCP 对系统资源要求较多,UDP 对系统资源要求较少。
  6. TCP 适合发送大量数据,UDP 适合发送少量数据
  7. TCP 有流量控制,UDP 没有流量控制

1.5 TCP 使用场景

当对网络通讯质量有要求的时候,比如:整个数据要准确无误的传递给对方,这往往用于一些要求可靠的应用,比如HTTP、HTTPS、FTP等传输文件的协议,POP、SMTP等邮件传输的协议。

在日常生活中,常见使用TCP协议的应用如下:

浏览器
QQ文件传输

1.6 UDP 网络程序流程

UDP 网络程序发送数据不需要建立连接
在这里插入图片描述

1.7 TCP 网络程序流程

TCP 网络程序发送数据需要建立连接
在这里插入图片描述

仅供自己学习使用。

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