文章目录
- 一、前言
- 二、七层协议模型
- 三、 TCP
- 四、 UDP
- 总结
一、前言
本文已收录于PHP全栈系列专栏：PHP面试专区。
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计算机网络是我们日常生活中不可或缺的一部分，它使得全球范围内的设备能够相互通信和交流。在计算机网络中，通信协议起到了非常重要的作用，它规定了数据的传输方式和规则。而七层协议模型是一种经典的网络协议体系结构，本文将介绍七层协议模型，以及其中的两个重要的传输协议TCP和UDP。
二、七层协议模型
七层协议模型是一种将计算机网络通信过程划分为七个层次的基本模型。每个层次在实现自己的功能的同时也依赖于下面的层次。这些层次从低到高分别是：
- 物理层：负责传输比特流，如电压、电流等。
- 数据链路层：负责检测和纠正物理层传输中的错误，并建立点对点连接。
- 网络层：负责将数据包从源主机传输到目的主机，处理路由选择和拥塞控制等问题。
- 传输层：负责将数据可靠地传输到目的地，提供错误检测、流量控制和传输顺序等功能。其中TCP和UDP就是在这一层实现的。
- 会话层：负责建立、管理和终止会话。
- 表示层：负责数据的转换和编码，确保应用程序能够正确地解析收到的数据。
- 应用层：提供访问网络服务的接口，如HTTP、FTP等。
三、 TCP
TCP（传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的传输协议。它确保数据的可靠性，通过三次握手建立连接，并且提供流量控制和拥塞控制等机制。
三次握手
在建立连接之前，发送方和接收方需要进行三次握手确认：
- 发送方向接收方发送一个SYN包，请求建立连接。
- 接收方收到SYN包后，向发送方发送一个SYN-ACK包，表示同意建立连接。
- 发送方再向接收方发送一个ACK包，表示连接已经建立。
可靠性
TCP使用序号机制来保证数据的可靠性，每个数据包都有一个唯一的序号。接收方收到数据包后，会向发送方发送一个确认包，表示已经成功收到。如果发送方在一段时间内没有收到确认包，则会重新发送数据。
流量控制
TCP使用滑动窗口机制来进行流量控制。发送方和接收方都有一个窗口大小的限制，确保发送方发送的数据不会超过接收方的处理能力。
拥塞控制
当网络拥塞时，TCP会自动降低发送速度，以减少网络负载。它通过拥塞窗口、慢启动和拥塞避免等机制来实现。
四、 UDP
UDP（用户数据报协议）是一种面向无连接的传输协议。它不保证数据的可靠性，也不提供流量控制和拥塞控制等机制。相比于TCP，UDP的传输效率更高，适用于对可靠性要求不高的应用。
UDP适用于一些实时性要求高的应用，如音视频传输、实时游戏等。因为UDP没有TCP的握手和重传机制，所以能够更快地将数据传输到目的地，但也容易丢失数据。
总结
计算机网络七层协议模型提供了一种分层的方式来理解和实现网络通信。其中的传输层是非常重要的一层，负责将数据可靠地传输到目的地。TCP是一种面向连接的、可靠的传输协议，提供了完善的数据传输机制。而UDP则是一种面向无连接的传输协议，适用于对可靠性要求不高的应用。
无论是TCP还是UDP，在实际应用中都有各自的优势和适用场景。我们需要根据具体的需求来选择使用哪种传输协议，以达到最佳的性能和可靠性。
以上就是关于计算机网络七层协议以及TCP和UDP的介绍。希望对大家理解计算机网络和网络协议有所帮助。
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