tcp和udp的工作原理(tcp和udp的工作原理文字加绘图)

1、这个问题问得有点问题，应该问TCP为工作在OSI中哪一层。TCP为OSI中的传输层协议，即第四层。TCP SYN属于TCP协议内容，所以由OSI中的第四层发起。值得注意的是，事实上很少有操作系统按照OSI的七层协议模型来实现网络功能，事实上的工业标准为TCP/IP协议族（共四层：物理层、链路层、网络层和传输层） 2、从纯粹的路由器的这个概念而言，它处理数据包一般处理到网络层，传输层的东西将不做任何分析。但是一般的路由器都集成了安全、过滤模块，因此路由器有可能会监视传输层的内容。比如一组TCP包在没有完成TCP三次握手之前就从一端向另一端发送数据，这时候这组数据包就有可能被路由器丢弃。此外路由器可能还要分析传输层的数据是不是合法的，比如传输层的校验和检查等等。目的IP地址肯定是要分析的，分析后再根据路由器自身的路由表来转发数据包。 3、从纯粹的路由器这个概念来讲，路由器是工作在网络层的（主要IP协议），是对网络层的数据进行处理的。而TCP、UDP均为传输层协议，处在网络层之上，对路由器而言是没有区别的。而事实上由于路由器的功能的扩展，比如安全、过滤等功能，路由器有可能会根据自身的实现来对TCP、UDP这些数据包中处在传输层的内容进行分析，必要的时候可能还会做出适当的修改。
1、TCP的握手是OSI模型的那一层发起的？也就是SYN SEND这些包是哪一层发起的？ 传输层，三次握手在这一层发生2、TCP握手是两端终端的事情，对于网络中的路由器需要不需要识别握手的包？还是分析源IP目的IP就转发？路由器在网络层，不需要握手识别，网络层是不可靠的运输，一般可靠性由应用层来承担，恩，就是分析源IP，和目的IP ，扔过去就行了。3、对于中间路由器，TCP和UDP的转发过程，工作方式有什么不同。中间路由器与TCP和UDP的工作方式没联系，不会因为中间有路由器，TCP和UDP的工作方式就变化了。TCP和UDP的工作方式和原理如下：TCP发送的包有序号，对方收到包后要给一个反馈，如果超过一定时间还没收到反馈就自动执行超时重发，因此TCP最大的优点是可靠。一般网页、邮件、远程连接、文件传送就用TCP UDP是面向消息的协议，通信时不需要建立连接，数据的传输自然是不可靠的，一般用于多点通信和实时的数据业务，比如语音广播、视频、QQ。注重速度流畅。

下面着重讲解一下TCP协议和UDP协议的区别 TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）是面向连接的协议，也就是说，在收发数据前，必须和对方建立可靠的连接。 一个TCP连接必须要经过三次“对话”才能建立起来，其中的过程非常复杂， 只简单地描述下这三次对话的简单过程：1）主机A向主机B发出连接请求数据包：“我想给你发数据，可以吗？”，这是第一次对话；2）主机B向主机A发送同意连接和要求同步 （同步就是两台主机一个在发送，一个在接收，协调工作）的数据包 ：“可以，你什么时候发？”，这是第二次对话；3）主机A再发出一个数据包确认主机B的要求同步：“我现在就发，你接着吧！”， 这是第三次对话。三次“对话”的目的是使数据包的发送和接收同步， 经过三次“对话”之后，主机A才向主机B正式发送数据。TCP三次握手过程第一次握手：主机A通过向主机B 发送一个含有同步序列号的标志位的数据段给主机B，向主机B 请求建立连接，通过这个数据段， 主机A告诉主机B 两件事：我想要和你通信；你可以用哪个序列号作为起始数据段来回应我。第二次握手：主机B 收到主机A的请求后，用一个带有确认应答（ACK）和同步序列号（SYN）标志位的数据段响应主机A，也告诉主机A两件事：我已经收到你的请求了，你可以传输数据了；你要用那个序列号作为起始数据段来回应我第三次握手：主机A收到这个数据段后，再发送一个确认应答，确认已收到主机B 的数据段："我已收到回复，我现在要开始传输实际数据了，这样3次握手就完成了，主机A和主机B 就可以传输数据了。3次握手的特点没有应用层的数据 ,SYN这个标志位只有在TCP建立连接时才会被置1 ,握手完成后SYN标志位被置0。TCP建立连接要进行3次握手，而断开连接要进行4次第一次： 当主机A完成数据传输后,将控制位FIN置1，提出停止TCP连接的请求 ；第二次： 主机B收到FIN后对其作出响应，确认这一方向上的TCP连接将关闭,将ACK置1；第三次： 由B 端再提出反方向的关闭请求,将FIN置1 ；第四次： 主机A对主机B的请求进行确认，将ACK置1，双方向的关闭结束.。由TCP的三次握手和四次断开可以看出，TCP使用面向连接的通信方式， 大大提高了数据通信的可靠性，使发送数据端和接收端在数据正式传输前就有了交互， 为数据正式传输打下了可靠的基础。UDP（User Data Protocol，用户数据报协议）1、UDP是一个非连接的协议，传输数据之前源端和终端不建立连接， 当它想传送时就简单地去抓取来自应用程序的数据，并尽可能快地把它扔到网络上。 在发送端，UDP传送数据的速度仅仅是受应用程序生成数据的速度、 计算机的能力和传输带宽的限制； 在接收端，UDP把每个消息段放在队列中，应用程序每次从队列中读一个消息段。2、 由于传输数据不建立连接，因此也就不需要维护连接状态，包括收发状态等， 因此一台服务机可同时向多个客户机传输相同的消息。3、UDP信息包的标题很短，只有8个字节，相对于TCP的20个字节信息包的额外开销很小。4、吞吐量不受拥挤控制算法的调节，只受应用软件生成数据的速率、传输带宽、 源端和终端主机性能的限制。5、UDP使用尽最大努力交付，即不保证可靠交付， 因此主机不需要维持复杂的链接状态表（这里面有许多参数）。6、UDP是面向报文的。发送方的UDP对应用程序交下来的报文， 在添加首部后就向下交付给IP层。既不拆分，也不合并，而是保留这些报文的边界， 因此，应用程序需要选择合适的报文大小。我们经常使用“ping”命令来测试两台主机之间TCP/IP通信是否正常， 其实“ping”命令的原理就是向对方主机发送UDP数据包，然后对方主机确认收到数据包， 如果数据包是否到达的消息及时反馈回来，那么网络就是通的。ping命令是用来探测主机到主机之间是否可通信，如果不能ping到某台主机，表明不能和这台主机建立连接。ping命令是使用 IP 和网络控制信息协议 (ICMP)，因而没有涉及到任何传输协议(UDP/TCP) 和应用程序。它发送icmp回送请求消息给目的主机。 ICMP协议规定：目的主机必须返回ICMP回送应答消息给源主机。如果源主机在一定时间内收到应答，则认为主机可达。

TCP是美国国防部设计的两种传输协议之一，另一种是UDP。UDP是一种不可靠的网络服务，负载比较小，而TCP则是一种可靠的通信服务，负载相对而言比较大。TCP采用套接字（socket）或者端口（port）来建立通信。TCP给端口到端口通信提供了错误和流量控制机制，同时TCP还负责建立连接、处理终止和中断的端对端通信控制。 通常情况下我们认为TCP相比UDP具有更大的通信负载，UDP不具备TCP的控制特性，TCP用了大约20个字节来发送一个65Kbps的数据块，这个报头占整个数据块的比重也不过3%。总得来看，这个负载是合理的，何况还令通信具有了可靠性。

tcp和udp的区别如下：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。Tcp通过校验和，重传控制，序号标识，滑动窗口、确认应答实现可靠传输。如丢包时的重发控制，还可以对次序乱掉的分包进行顺序控制。3、UDP具有较好的实时性，工作效率比TCP高，适用于对高速传输和实时性有较高的通信或广播通信。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对系统资源要求较多，UDP对系统资源要求较少。

UDP工作原理：udp用户数据报协议 （RFC 768） 用户数据报协议（UDP）是 OSI 参考模型中一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。 UDP 协议基本上是 IP 协议与上层协议的接口。 UDP 协议适用端口分别运行在同一台设备上的多个应用程序。由于大多数网络应用程序都在同一台机器上运行，计算机上必须能够确保目的地机器上的软件程序能从源地址机器处获得数据包，以及源计算机能收到正确的回复。这是通过使用 UDP 的“端口号”完成的。UDP协议使用IP层提供的服务把从应用层得到的数据从一台主机的某个应用程序传给网络上另一台主机上的某一个应用程序。UDP协议有如下的特点：1、UDP传送数据前并不与对方建立连接，即UDP是无连接的，在传输数据前，发送方和接收方相互交换信息使双方同步。2、UDP不对收到的数据进行排序，在UDP报文的首部中并没有关于数据顺序的信息（如TCP所采用的序号），而且报文不一定按顺序到达的，所以接收端无从排起。3、UDP对接收到的数据报不发送确认信号，发送端不知道数据是否被正确接收，也不会重发数据。4、UDP传送数据较TCP快速，系统开销也少。 UDP 适用于不需要 TCP 可靠机制的情形，比如，当高层协议或应用程序提供错误和流控制功能的时候。 UDP 是传输层协议，服务于很多知名应用层协议，包括网络文件系统（NFS）、简单网络管理协议（SNMP）、域名系统（DNS）以及简单文件传输系统（TFTP）。