认识达内从这里开始

我们在上文中给大家简单介绍了计算机网络体系的七层结构，而今天我们就一起来了解一下，计算机网络传输层协议类型与特点。

传输层涉及到两个重要的协议：UDP和TCP，本节我们重点介绍这两个协议。

1、UDP协议

1.1、UDP数据报格式

UDP基本没干啥事，继承了IP包的特性：数据可能丢失，顺序传输无法保证。UDP与后边介绍的TCP不一样，是无状态的。我们来看看UDP数据报的格式：

源端口号：发送数据报方使用的端口号，用于标识发送进程;

目的端口号：接收数据包方使用的端口号，用于标识接收进程;

UDP长度：UDP头部和UDP负载数据的字节长度;

UDP校验和：UDP校验和覆盖UDP头部和UDP数据和一个伪头部(区别：IP头部校验和只覆盖IP头部)，伪头部衍生子IPv4头部字段的12个字节，或者衍生子IPv6头部字段的一个40字节的伪头部;

负载数据：具体的UDP数据。

可以发现，UDP与下层不同，是需要端口号的。

为什么UDP需要端口号，TCP和UDP端口号可以相同吗?

类似ICMP协议回显请求的标识符，UDP的端口用于区分是哪个进程的数据包，如果没有端口号，那么就不知道应该把数据包终交给哪个进程来处理了。

TCP端口号由TCP来查看，UDP端口号由UDP来查看，TCP端口号和UDP端口号是相互独立的，所以是可以相同的。每个请求都有源IP、目标IP、源端口号、目标端口、协议五个元素来标识的，每个协议的端口池是完全独立的。

为什么UDP的端口号多是65535个?

在UDP/TCP协议中源端口和目的端口都只有16位，也就是说端口的取值范围为0~65535。

1.2、UDP特点

UDP在IP层之上，没有做其他的封装，主要表现如下特点：

数据可能丢失，顺序传输无法保证;

无状态，不需要像TCP那样要建立连接;

没有拥塞控制，来一个包就发一个。

1.3、UDP使用场景

基于UDP的特点，UDP主要用于以下场景：

需要资源少，在网络情况比较好的内网，或者对对包不敏感的场合。如DHCP和TFTP就是基于UDP的;

广播场景，不需要一对一建立连接，如DHCP;

需要时延低，允许丢包，不关注网络拥塞的场景，如视频直播这种流媒体，实时游戏，通信，物联网等领域。

2、TCP协议

TCP是我们平时用到多的协议，特别是做web开发的时候，或者互联网后端开发，真的是时时刻刻都会用到，这里我会展开来讲。《TCP/IP详解-卷1：协议》一书中花了6章来讲解TCP的各种功能，单单是从TCP/IP协议栈的名称就可以看出，TCP协议的分量有多重了。为此，面试官张口就聊TCP咋的咋的。

与UDP不同，TCP做了很多功能的封装与实现。

先来简单介绍下TCP协议：

TCP给应用程序提供给了一种与UDP完全不同的服务。

TCP是面向连接的可靠的服务：面向连接指TCP的两个应用程序必须在它们可交换数据之前，通过相互联系来建立一个TCP连接;

TCP提供了一种字节流抽象概念给应用程序：TCP不会自动插入记录标志或者消息边界，这意味着TCP没有限制应用程序的写范围。发送端分两次发10字节和30字节，接收端可能会以两个20字节的方式读入。

我们还是先来看看TCP数据报的格式吧，这个可比UDP复杂多了，但是也是设计的恰到好处的。

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