实验7 UDP与TCP对比

一、实验目的

1. 熟悉UDP与TCP的主要特点及支持的应用协议。
2. 理解UDP的无连接通信与TCP的面向连接通信。
3. 熟悉TCP报文段和UDP报文的数据封装格式。

二、背景知识

1．UDP

UDP是一个简单的面向数据报的运输层协议。它有如下几个主要特点：

 ① 无连接；

 ② 尽最大努力交付，不提供可靠性；

 ③ 面向报文；

 ④ 支持一对一、一对多、多对一、多对多的交互通信，组播及广播功能强大。

其中，无连接是其最主要的特点。正是由于UDP的无连接性，使得它不能保证发送出去的数据能到达目的地。但是另一方面，由于UDP在传输数据报前不用在客户和服务器之间建立一个连接，且没有超时重发等机制，它的传输速率很快，报文段的首部字段也很简单，只有8字节。

UDP支持的应用层协议主要有DNS、NFS、SNMP、TFTP等。目前在中国宽带有线网上开展的一些业务，如视频、咨询、股票等（用PC接受，需要特殊硬件卡），用的几乎全都是UDP，这是基于UDP的 单向特性。

2．TCP

TCP提供可靠的通信服务，它的主要特点有：

   ① 面向连接；

   ② 提供可靠交付的服务；

   ③ 基于字节流的，而非消息流；

   ④ 不支持多播（Multicast）和广播（Broadcast）。

TCP的面向连接的可靠交付特点保证了它能够提供超时重发，丢弃重复数据，检验数据，流量控制等功能，保证数据能从一端传到另一端，无差错、不丢失、不重复、不失序。当然，可靠性的保证也是要付出代价的，TCP的客户和服务器彼此交换数据前，必须先在双方之间建立一个TCP连接，之后才能传输数据，因此它的传输速率就比UDP慢，同时，其报文段的首部字段也比UDP要长和复杂得多。

TCP支持的应用协议主要有HTTP、Telnet、FTP、SMTP等。在互联网上，TCP相对UDP的应用就多得多，因为TCP的双向互动特性能满足用户的实时需求，而UDP则太过于被动。

• 实验内容

任务一：按下图要求搭建网络拓扑

Server的域名为udp-tcp.com，提供Web服务和DNS域名解析。

任务二：观察UDP无连接的工作模式

1.捕获UDP事件

在模拟模式下修改事件列表过滤器为UDP事件；

在PC机的Web浏览器中访问udp-tcp.com网站，最小化浏览器；

在模拟面板中捕获UDP事件。

2.分析UDP无连接的工作过程

查看UDP事件的详细信息，观察第4层中UDP报文段的内容；

分析UDP无连接的工作过程；

分析完成后重置模拟器，清空事件。

任务三：观察TCP面向连接的工作模式

1.捕获TCP事件

修改事件列表过滤器为TCP；

重新在PC机中访问Server的主页；

观察捕获到的事件有哪些。

2.捕获TCP事件

查看TCP事件的详细信息，观察第4层中TCP报文段的内容；分析TCP面向连接的工作过程；

分析完成后重置模拟器，清空事件。