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传输层深度解析:UDP和TCP协议详解

传输层深度解析:UDP和TCP协议详解

从原理到Linux实践,小白也能看懂的网络基础

传输层深度解析:UDP和TCP协议详解 传输层协议  UDP协议 TCP协议 可靠传输 第1张

欢迎来到网络世界!在TCP/IP协议栈中,传输层协议是承上启下的关键一层。它负责为两台主机上的应用程序提供逻辑通信。本文将带你深入了解两大核心协议——UDP协议TCP协议,并结合Linux系统展示它们的身影。

一、UDP协议:简单快速的“邮递员”

UDP协议全称用户数据报协议,它是一种无连接、不可靠的传输层协议。就像寄平信,你只管把信丢进邮筒,不保证对方一定能收到,也不管寄送顺序。它的头部只有8字节,开销极小,发送数据前无需建立连接,因此延迟很低。适合实时性要求高的场景,比如视频直播、DNS查询、在线游戏等。

Linux小实验:使用nc -u命令可以快速测试UDP通信。

二、TCP协议:可靠的“挂号信”

TCP协议(传输控制协议)则恰恰相反,它提供面向连接、可靠传输的服务。就像寄挂号信,需要确认对方签收。TCP通过三次握手建立连接,数据传输过程中使用序列号、确认应答、超时重传、流量控制和拥塞控制等机制,保证数据无差错、不丢失、不重复且按序到达。虽然增加了开销,但它是Web浏览(HTTP)、文件传输(FTP)、电子邮件等需要可靠性的应用的基础。

Linux小实验:通过netstat -ant可以查看当前系统所有的TCP连接状态。

三、UDP与TCP:一张表看懂区别

特性 UDP TCP
连接性 无连接 面向连接
可靠性 不可靠,尽最大努力交付 可靠传输,通过确认重传保证
头部开销 8字节 20~60字节
速度 相对慢
典型应用 DNS、DHCP、视频流 HTTP、FTP、SMTP

四、Linux中的传输层:常用命令

在Linux系统中,我们可以通过几个命令观察传输层协议的运作:

  • netstat -an:显示所有连接和监听端口,包括TCP和UDP。
  • ss -tuln:更快速的套接字统计信息,-t显示TCP,-u显示UDP。
  • tcpdump -i any port 80:抓取HTTP流量,观察TCP三次握手过程。

通过本文,你应该对UDP协议TCP协议有了清晰的认识。它们是互联网通信的基石,理解它们将为后续学习网络编程和Linux网络调优打下坚实基础。