?網(wǎng)絡編程中最基本的概念就是面向連接（connection-oriented）和無連接（connectionless）協(xié)議。盡管本質(zhì)上來說，兩者之間的區(qū)別并不難理解，但對那些剛剛開始進行網(wǎng)絡編程的人來說，卻是個很容易混淆的問題。這個問題與上下文有些關聯(lián)：很顯然，如果兩臺計算機要進行通信，就必須以某種形式“連接”起來，那“無連接通信”又是什么意思呢？
??答案是：面向連接和無連接指的都是協(xié)議。也就是說，這些術語指的并不是物理介質(zhì)本身，而是用來說明如何在物理介質(zhì)上傳輸數(shù)據(jù)的。面向連接和無連接協(xié)議可以，而且通常也確實會共享同一條物理介質(zhì)。
??如果兩者的區(qū)別與承載數(shù)據(jù)的物理介質(zhì)無關，又和什么有關呢？它們的本質(zhì)區(qū)別在于，對無連接協(xié)議來說，每個分組的處理都獨立于所有其他分組，而對面向連接的協(xié)議來說，協(xié)議實現(xiàn)則維護了與后繼分組有關的狀態(tài)信息。
一、無連接協(xié)議和面向連接協(xié)議的概念
??無連接協(xié)議中的分組被稱為數(shù)據(jù)報（datagram），每個分組都是獨立尋址，并由應用程序發(fā)送的。從協(xié)議的角度來看，每個數(shù)據(jù)報都是一個獨立的實體，與在兩個相同的對等實體之間傳送的任何其他數(shù)據(jù)報都沒有關系，這就意味著協(xié)議很可能是不可靠的。也就是說，網(wǎng)絡會盡最大努力傳送每一個數(shù)據(jù)報，但并不保證數(shù)據(jù)報不丟失、不延遲或者不錯序傳輸。
??另一方面，面向連接的協(xié)議則維護了分組之間的狀態(tài)，使用這種協(xié)議的應用程序通常都會進行長期的對話。記住這些狀態(tài)，協(xié)議就可以提供可靠的傳輸。比如，發(fā)送端可以記住哪些數(shù)據(jù)已經(jīng)發(fā)送出去了但還未被確認，以及數(shù)據(jù)是什么時候發(fā)送的。如果在某段時間間隔內(nèi)沒有收到確認，發(fā)送端可以重傳數(shù)據(jù)。接收端可以記住已經(jīng)收到了哪些數(shù)據(jù)，并將重復的數(shù)據(jù)丟棄。如果分組不是按序到達的，接收端可以將其保存下來，直到邏輯上先于它的分組到達為止。
??典型的面向連接協(xié)議有三個階段。第一階段，在對等實體間建立連接。接下來是數(shù)據(jù)傳輸階段，在這個階段中，數(shù)據(jù)在對等實體間傳輸。最后，當對等實體完成數(shù)據(jù)傳輸時，連接被拆除。
??一種標準的類比是：使用無連接協(xié)議就像寄信，而使用面向連接的協(xié)議就像打電話。
二、UDP和TCP協(xié)議
??既然無連接協(xié)議有這么多的缺點，大家可能會奇怪，為什么還要使用這種協(xié)議呢？我們會看到，在很多情況下，使用無連接協(xié)議構建應用程序都是有意義的。比如，使用無連接協(xié)議可以很方便地支持一對多和多對一通信，而面向連接協(xié)議通常都需要多個獨立的連接才能做到。但更重要的是，無連接協(xié)議是構建面向連接協(xié)議的基礎。TCP/IP 是基于一個４層的協(xié)議棧，如下圖所示：
??如圖所示，TCP 和 UDP 都是構建在 IP 之上的。因此，IP 是構建整個 TCP/IP 協(xié)議族的基礎。但 IP 提供的是一種盡力而為的、不可靠的無連接服務。它接收來自其上層的分組，將它們封裝在一個 IP 分組中，根據(jù)路由為分組選擇正確的硬件接口，從這個接口將分組發(fā)送出去。一旦將分組發(fā)送出去了，IP 就不再關心這個分組了。和所有無連接協(xié)議一樣，它將分組發(fā)送出去之后就不再記得這個分組了。這種簡單性也是 IP 的主要優(yōu)點。
1、TCP—面向連接服務
它為 TCP 段中的數(shù)據(jù)提供了校驗和。這樣有助于確保抵達目的地的數(shù)據(jù)在傳輸過程中不會被網(wǎng)絡損壞；
它為每字節(jié)分配了一個序列號，這樣，如果數(shù)據(jù)抵達目的地時真的錯序了，接收端也能夠按照恰當?shù)捻樞驅(qū)⑵渲匮b起來。當然，TCP 并沒有為每字節(jié)都附加一個序列號。實際上，每個 TCP 段的首部都包含了段中第一字節(jié)的序列號。這樣，就隱含地知道了段中其他字節(jié)的序列號。
TCP 提供了一種確認-重傳機制，以確保最終每個段都會被傳送出去。
2、UDP—無連接服務
??回到與電話/寄信的類比中來，我們可以把 TCP 連接中的網(wǎng)絡地址當作一個辦公室總機的電話號碼，把端口號當作辦公室中某臺正被呼叫的特定電話的分機號。同理，可以將UDP網(wǎng)絡地址當作一座公寓樓的地址，并把端口號當作公寓樓大廳中的個人郵箱。
面向連接的通信具有數(shù)據(jù)的保序性， 而面向無連接的通信不能保證接收數(shù)據(jù)的順序與發(fā)送數(shù)據(jù)的順序一致。面向連接分為三個階段，第一是建立連接，在此階段，發(fā)出一個建立連接的請求。只有在連接成功建立之后，才能開始數(shù)據(jù)傳輸，這是第二階段。接著，當數(shù)據(jù)傳輸完畢，必須釋放連接。而面向無連接沒有這么多階段，它直接進行數(shù)據(jù)傳輸。
面向連接方法中，在兩個端點之間建立了一條數(shù)據(jù)通信信道(電路)。這條信道提供了一條在網(wǎng)絡上順序發(fā)送報文分組的預定義路徑，這個連接類似于語音電話。發(fā)送方與接收方保持聯(lián)系以協(xié)調(diào)會話和報文分組接收或失敗的信號。但這并不意味著面向連接的信道比無連接的信道使用了更多的帶寬，兩種方法都只在報文分組傳輸時才使用帶寬。
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