[Linux網路編程筆記]傳輸協議TCP和UDP簡介

由於這一章主要是介紹性的東西，我就不多說了。下面摘抄下網上的介紹吧！

【註明】轉載地址：http://www.cnblogs.com/hill/archive/2006/10/12/527499.html

中國移動、中國聯通推行的GPRS網路、CDMA網路已覆蓋大量的地區，通過無線網路實現資料轉送成為可能。無線Modem採用GPRS、CDMA模組通過中國移動、中國聯通的GPRS、CDMA網路進行資料轉送，並通TCP/IP協議進行資料封包，可靈活地實現多種裝置接入，工程安裝簡單，在工業現場資料轉送的應用中，能很好的解決偏遠無網路無電話線路地區的資料轉送的難題。同傳統的數傳電台想比較，更具有簡便性、靈活性、易操作性，同時還降低了成本，無線Modem傳輸方案是現代化工業現場資料轉送最好的選擇方案。
     目前中國移動、中國聯通提供的GPRS網路、CDMA網路的資料傳輸頻寬在40Kbps左右，且受頻寬的限制，資料擷取方案最好採用於主動警示、資料輪巡採集、警示主動回叫等對傳輸頻寬佔用較少的採集方式。同時考慮對前置機即時採集方案的支援，無線Modem傳輸方案只能作為目前傳輸方案的補充。
    隨著無線通訊技術的不斷髮展，無線傳輸資料頻寬將不斷提高，採用3G無線網路，資料傳輸頻寬將達到2M，無線傳輸方案將逐漸成為監控傳輸組網的主要應用方案。
     目前，由於GPRS和CDMA固有的特性，在各個領域中GPRS和CDMA的應用也越來越廣泛，但是關於傳輸中使用TCP/IP協議還是UDP協議，卻爭論很多。

這裡先簡單的說一下TCP與UDP的區別：
  1。基於串連與無串連
  2。對系統資源的要求（TCP較多，UDP少）
  3。UDP程式結構較簡單
  4。流模式與資料報模式
  5。TCP保證資料正確性，UDP可能丟包，TCP保證資料順序，UDP不保證
另外結合GPRS網路的情況具體的談一下他們的區別：
1。TCP傳輸存在一定的延時，大概是1600MS（移動提供），UDP響應速度稍微快一些。
2。TCP包頭結構
　　源連接埠16位
　　目標連接埠 16位
　　序號 32位
　　回應序號 32位
　　TCP頭長度 4位
　　reserved 6位
　　控制碼6位
　　視窗大小16位
　　位移量16位
　　校正和16位
　　選項 32位(可選)
　　這樣我們得出了TCP包頭的最小大小.就是20位元組.

　　UDP包頭結構
　　源連接埠16位
　　目的連接埠16位
　　長度 16位
　　校正和 16位
　　UDP的包小很多.確實如此.因為UDP是非可靠串連.設計初衷就是儘可能快的將資料包發送出去.所以UDP協

議顯得非常精簡.

3。GPRS網路連接埠資源，UDP十分緊缺，變化很快；而TCP採用可靠鏈路傳輸，不存在連接埠變化的問題工業場合的應用一般都有以下特點，

1。要求時時傳輸，但也有一些場合是定時傳輸，總的來說在整個傳輸過程中要求伺服器中心端和GPRS終端裝置能相互的、時時的傳輸資料。
TCP本身就是可靠鏈路傳輸，提供一個時時的雙向的傳輸通道，能很好的滿足工業現場傳輸的要求。但是GPRS網路對TCP鏈路也存在一個限制：此條鏈路在長時間（大概20分鐘左右，視具體情況而定）沒有資料流量，會自動降低此鏈路的優先順序直至強制斷開此鏈路。所以在實際使用中也會採用心跳包（一般是一個位元組的資料）來維持此鏈路。
UDP由於自身特點，以及GPRS網路UDP連接埠資源的有限性，在一段時間沒有資料流量後，連接埠容易改變，產生的影響就是從伺服器中心端向GPRS終端發送資料，GPRS終端接收不到。具體的原因就是移動網關從中作了中轉，需要隔一定時間給主機發UDP包來維持這個IP和連接埠號碼,這樣主機就能主動給GPRS發UDP包了並且我在測試中發現,這個間隔時間很短,我在1多分鐘發一次UDP包才能夠維持,但是再長可能移動網關那邊就要丟失這個連接埠了,此時如果主機想主動發資料給GPRS,那肯定是不行的了,只有GPRS終端裝置再發一個UDP包過去,移動重新給你分配一個中轉IP和連接埠,才能夠進行雙向通訊。

2。要求資料的丟包率較小。有些工業場合，例如電力、水務抄表，環保監測等等，不容許傳輸過程中的資料丟失或者最大限度的要求資料的可靠性。從這一點來看，很顯然在無線資料轉送過程中，TCP比UDP更能保證資料的完整性、可靠性，存在更小的丟包率。在實際測試中也是如此。以廈門桑榮科技有限公司提供的GPRS終端裝置為例：TCP的在千分之9，UDP的在千分之17左右。

3。要求降低費用。目前有很大部分GPRS裝置的應用都是取代前期無線數傳電台，除了使用範圍外，其考慮的主要問題就是費用。能降低費用當然都是大家最願意接受的。和費用直接相關的就是流量了，流量低，費用就低了。雖然TCP本身的包頭要比UDP多，但是UDP在實際應用中往往需要維護雙向通道，就必須要通過大量的心跳包資料來維護連接埠資源。總的比較起來，UDP的實際流量要比TCP還要大。很多使用者在初期的時候並不瞭解UDP需要大量心跳包來維持連接埠資源這個問題，往往都認為UDP要比TCP更節省流量，實際上這裡存在著一個誤區。

4。在某些特定的應用場合，例如一些銀行的時時互動系統，對響應速度要求很高，此時資料轉送頻率較快，不需要大量心跳包維持UDP連接埠資源，採用UDP就比較有利了。

5。在目前的1：N的傳輸模式中，既有多個GPRS終端裝置往一個伺服器中心傳輸資料，此時採用UDP會比TCP要好的多，因為UDP耗用更少的系統資源。但是在實際應用中卻發現，很多使用者還是採用TCP的傳輸方式，建立二級中心1：A（1：N），即每一個分中心對應N/A台裝置，獨立處理資料，再統一將資料傳送到主中心。這樣既能保證了傳輸過程中採用了TCP的傳輸協議，又能很好處理了中心伺服器的多鏈路的系統耗用的問題。
     總的來說，我認為TCP/IP協議更能滿足目前各行業對遠端資料傳輸的要求，它提供更穩定更便利的傳輸通道，很好的滿足了遠端資料傳輸的要求。