2016年信息系统项目管理师知识点之TCP协议的特性

    IP协议提供不可靠、无连接和尽力投递的服务，构成了因特网数据传输的基础;TCP协议（传输控制协议--TransmissionControlProtocol）在IP协议提供的服务基础上，TCP协议软件增加了确认-重发、滑动窗口和复用/解复用等机制，提供面向连接的、可靠的、流投递服务。

    TCP协议的特性

    TCP协议在IP协议软件提供的服务的基础上，支持面向连接的、可靠的、面向流的投递服务。

    TCP端口和连接

    TCP模块以IP模块为传输基础，同时又可面向多种应用程序提供传输服务。为了能够区分出对应的应用程序，引入了TCP端口的概念。

    TCP端口与一个16位的整数值相对应，该整数值也被称为TCP端口号。需要服务的应用进程与某个端口号进行联接（Binding），这样TCP模块就可以通过该TCP端口与应用进程通信。

    由于IP地址只对应到因特网中的某台主机，而TCP端口号可对应到主机上的某个应用进程，因此，TCP模块采用IP地址和端口号的对偶来标识TCP连接的端点。一条TCP连接实质上对应了一对TCP端点。

    TCP/UDP应用程序端口号分配

    端口号实质上也是操作系统标识应用程序的一种方法，其取值可由用户定义或者系统分配。TCP端口号采用了动态和静态相结合的分配方法，对于一些常用的应用服务（尤其是TCP/IP协议集提供的应用服务），使用固定的端口号;例如：电子邮件（SMTP）的端口号为25，文件传输（FTP）的端口号为21等。

    对于其它的应用服务，尤其是用户自行开发的应用服务，端口号采用动态分配方法，由用户指定操作系统分配。

    TCP/IP约定：0—1023为保留端口号，标准应用服务使用;1024以上是自由端口号，用户应用服务使用。

    Unix系统中的/etc/services文件，Windows98系统中/windows/setvices文件：列出了系统提供的服务以及各服务的端口号等信息。

    TCP窗口机制

    TCP的特点之一是提供体积可变的滑动窗口机制，支持端到端的流量控制。TCP的窗口以字节为单位进行调整，以适应接收方的处理能力。处理过程如下：

    （1）TCP连接阶段，双方协商窗口尺寸，同时接收方预留数据缓存区;

    （2）发送方根据协商的结果，发送符合窗口尺寸的数据字节流，并等待对方的确认;

    （3）发送方根据确认信息，改变窗口的尺寸，增加或者减少发送未得到确认的字节流中的字节数。调整过程包括：如果出现发送拥塞，发送窗口缩小为原来的一半，同时将超时重传的时间间隔扩大一倍。

    TCP的窗口机制和确认保证了数据传输的可靠性和流量控制。

    UDP协议

    UDP（用户数据报协议--UserDatagramProtocol）是TCP/IP协议集中等同于TCP的通信协议。

    （1）UDP与TCP的差异：UDP直接利用IP协议进行UDP数据报的传输，因此UDP提供的是无连接、不可靠的数据报投递服务。

    （2）UDP的使用场合：UDP常用于数据量较少的数据传输，例如：域名系统中域名地址/IP地址的映射请求和应答（Named），Ping、BOOTP、TFTP等应用。

    （3）使用UDP协议的好处：在少量数据的传输时，使用UDP协议传输信息流，可以减少TCP连接的过程，提高工作效率。

    （4）UDP协议的不足：当使用UDP协议传输信息流时，用户应用程序必须负责解决数据报排序，差错确认等问题。

    在多媒体应用中，常用TCP支持数据传输，UDP支持音频/视频传输。

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