详解TCP与UDP

一、TCP的特点

• 面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。
• 将应用层的分割成报文段，并发送发给目标节点的TCP层。
• 数据包都有序号，对方收到则发送ACK确认，未收到则重传。
• 使用效验和来效验数据在传输过程中是否有误。

二、TCP报文信息

　　报文头包含信息有：

• 源端口、目的端口
• 标示进程（socket）：IP地址+协议+端口号

　　TCP的flags标志：

1. URC：urgent，紧急指针，为1时有效；
2. ACK：确认序列号标志；
3. PSH：push标志，数据不进入缓存区，直接交给应用程序；
4. RST：重置连接标志；
5. SYN：同步序列号，用于建立连接过程；
6. FIN：finish标志，用于释放连接。

三、TCP的三次握手

流程图如下（自己画的呦～ 推荐工具：在线网址ProcessOn）：

 

TCP三次握手流程图详细说明：

1. 建立连接时，客户端发送SYN包（seq=x）到服务端，并进入SYN-SEND状态，等待服务器确认。
2. 服务器收到SYN包，必须确认客户端的SYN（ack=x+1），同时，自己也发送一个SYN包（seq=y），即SYN+ACK包，此时，服务器进入SYN-RECV状态。
3. 客户端收到服务器的SYN+ACK包，向服务器发送确认包ACK（ack=y+1），此包发送完毕，客户和服务器进入ESTABKISHED状态。开始数据传输。

四、TCP的四次挥手

TCP四次挥手流程图详细说明：

1. client发送一个FIN后，用来关闭client到service的数据传输，client进入FIN-WAIT-1状态。
2. service收到FIN后，发送一个ACK给client，确认序号为收到的seq+1（与SYN相同，一个FIN占用一个序号），service进入CLOSED-WAIT。
3. service发送一个FIN，用来关闭service到client的数据传输，service进入LAST-ACK状态。
4. client收到FIN后，client进入TIME-WAIT状态，接着发送一个ACK给service，确认序号为收到的序号+1。service进入CLOSED状态，完成四次挥手。

五、TCP的滑动窗口

作用：① 保证TCP的可靠性；

　　　②保证TCP的流控制特性（数据顺序发送）。

六、UDP的特点

• 面向非连接的
• 不维护连接状态，支持同时想多个客户端传输相同的消息
• 数据包报文头只有8个字节，额外开较少
• 吞吐量只受限于数据生成速率、传输速率及机器性能
• 尽最大努力交互，不保证可靠交付，不维持连接状态表
• 面向报文，不对应用程序提交的报文进行拆分和合并

七、TCP和UDP的区别

• 面向连接/无连接
• 可靠/不可靠
• 报文有序/无序
• 速度
• 量级