TCP、UDP报文结构与区别

  

32位端口号：

源端口和目的端口各占16位，2的16次方等于65536，看端口的命令：netstat。

 

32位序号：

也称为顺序号（Seqence Nmber），简写为SEQ，

 

32位确认序号：

也称为应答号（Acknowledgment Nmber），简写为ACK。在握手阶段，确认序号将发送方的序号加1作为回答。

 

4位首部长度：

这个字段占4位，它的单位时32位（4个字节）。本例值为7，TCP的头长度为28字节，等于正常的长度2 0字节加上可选项8个字节。，TCP的头长度最长可为60字节（二进制1111换算为十进制为15，15*4字节=60字节）。

 

6位标志字段：

ACK 置1时表示确认号（为合法，为0的时候表示数据段不包含确认信息，确认号被忽略。

RST 置1时重建连接。如果接收到RST位时候，通常发生了某些错误。

SYN 置1时用来发起一个连接。

FIN 置1时表示发端完成发送任务。用来释放连接，表明发送方已经没有数据发送了。

URG 紧急指针，告诉接收TCP模块紧要指针域指着紧要数据。注：一般不使用。

PSH 置1时请求的数据段在接收方得到后就可直接送到应用程序，而不必等到缓冲区满时才传送。注：一般不使用。

 

16位检验和：

检验和覆盖了整个的TCP报文段： TCP首部和TCP数据。这是一个强制性的字段，一定是由发端计算和存储，并由收端进行验证。

 

16位紧急指针：

注：一般不使用。

只有当U R G标志置1时紧急指针才有效。紧急指针是一个正的偏移量，和序号字段中的值相加表示紧急数据最后一个字节的序号。

 

可选与变长选项：

通常为空，可根据首部长度推算。用于发送方与接收方协商最大报文段长度（MSS），或在高速网络环境下作窗口调节因子时使用。首部字段还定义了一个时间戳选项。

最常见的可选字段是最长报文大小，又称为MSS (Maximm Segment Size)。每个连接方通常都在握手的第一步中指明这个选项。它指明本端所能接收的最大长度的报文段。1460是以太网默认的大小。

 源端口号和目的端口号如上和TCP的相同。

 

UDP长度：UDP报文的字节长度（包括首部和数据）。

UDP校验和: 检验UDP首部和数据部分的正确性。

 

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TCP与UDP的区别：

 TCP

　　TCP是Transfer Control Protocol（传输控制协议）的简称，是一种面向连接的保证可靠传输的协议。

 

　　在TCP/IP协议中，IP层主要负责网络主机的定位，数据传输的路由，由IP地址可以唯一确定Internet上的一台主机。

　　而TCP层则提供面向应用的可靠的或非可靠的数据传输机制，这是网络编程的主要对象，一般不需要关心IP层是如何处理数据的。

 

　　通过TCP协议传输，得到的是一个顺序的无差错的数据流。

 

　　发送方和接收方的成对的两个socket之间必须建立连接，以便在TCP协议的基础上进行通信。

　　当一个socket（通常都是server socket）等待建立连接时，另一个socket可以要求进行连接，一旦这两个socket连接起来，它们就可以进行双向数据传输，双方都可以进行发送或接收操作。

 

　　TCP是一个基于连接的协议，它能够提供两台计算机之间的可靠的数据流。

　　HTTP、FTP、Telnet等应用都需要这种可靠的通信通道。

 

 

UDP

　　UDP是User Datagram Protocol的简称，是一种无连接的协议。

　　UDP是从一台计算机向另一台计算机发送称为数据报的独立数据包的协议，该协议并不保证数据报是否能正确地到达目的地，它是一个非面向连接的协议。

　　每个数据报都是一个独立的信息，包括完整的源地址或目的地址，它在网络上以任何可能的路径传往目的地，因此能否到达目的地，到达时间以及内容的正确性都是不能保证的。

 

 

TCP和UDP的比较

　　使用UDP时，每个数据报中都给出了完整的地址信息，因此无需建立发送方和接收方的连接。

　　对于TCP协议，由于它是一个面向连接的协议，在socket之间进行数据传输之前必然要建立连接，所以在TCP中多了一个连接建立的时间。

  

　　使用UDP传输数据时是有大小限制的，每个被传输的数据报必须限定在64KB之内。

　　TCP没有这方面的限制，一旦连接建立起来，双方的socket就可以按统一的格式传输大量的数据。

  

　　UDP是一个不可靠的协议，发送方所发送的数据报并不一定以相同的次序到达接收方。

　　TCP是一个可靠的协议，它确保接收方完全正确地获取发送方所发送的全部数据。

 　　可靠的传输是要付出代价的，对数据内容正确性的检验必然占用计算机的处理时间和网络的带宽。因此TCP传输的效率不如UDP高。