一、TCP

TCP协议全称是传输控制协议，是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。TCP是面向连接的、可靠的流协议

特点

• 面向连接
  • 面向连接，是指发送数据之前必须在两端建立连接。建立连接的方法是“三次握手”，这样能建立可靠的连接。建立连接，是为数据的可靠传输打下了基础。
• 仅支持单播传输
  • 每条TCP传输连接只能有两个端点，只能进行点对点的数据传输，不支持多播和广播传输方式
• 面向字节流
  • TCP不像UDP那样一个个报文独立地传输，而是在不保留边界的情况下按字节流传输
• 可靠传输
  • 对于可靠传输，判断丢包、误码靠的是TCP的段编号和确认号。TCP为了保证报文传输的可靠，给每个包一个序号，同时序号也保证了接收端接收实体包的按序接收。然后接收端实体会在接收到报文后返回一个确认包（ACK），如果发送端实体未在合理的往返时延内收到确认，那么对应的数据就会被认为丢失，并重传。
• 提供拥塞控制
  • 当网络出现拥塞的时候，TCP能减少向网络注入数据的速率和数量，缓解拥塞。
• TCP提供双工通信
  • TCP允许通信双方的应用程序在任何时候都能发送数据，因为TCP连接的两端都没有缓存来临时存放双向通信的数据。当然，TCP可以立即发送一个数据段，也可以缓存一段时间以便一次发送更多的数据段（最大的数据段大小取决于MSS）。

    三次握手和四次挥手

    字段说明：

三次握手

过程理解

第一次握手：建立连接时，客户端发送syn包（seq=x）至服务器，并进入SYN-SENT状态，等待服务器确认。
第二次握手：服务器收到syn包，确认客户端的SYN（ack=x+1），同时自己也发送一个SYN+ACK包（seq=y），服务器进入SYN-RCVD状态。
第三次握手：客户端接收到服务器的SYN+ACK包，向服务器发送确认包ACK包（seq=x+1, ack=y+1），发送完毕后客户端和服务器进入ESTAB-LISHED状态，完成三次握手，连接成功。

四次挥手

过程理解

第一次挥手：客户端发出连接释放报文，并且停止发送数据。释放数据报文首部，FIN=1，其序列号seq=u（之前传输的数据的最后一个字节的序号+1），客户端进入ESTAB-LISHED状态。
第二次挥手：服务器收到连接释放报文，发出确认报文，ACK=1，ack=u+1，并且带上了自己的序列号seq=v，此时，服务端进入CLOSE-WAIT状态，客户端进入FIN-WAIT-2状态。此时客户端已经没有数据要发送了，但是依然要接收服务端发送的数据，这个状态需要持续一段时间，也就是CLOSE-WAIT的时间。
第三次挥手：服务端将最后的数据发送完毕后，就向客户端发送连接释放报文，FIN=1，ack=u+1，由于服务端可能之前又发送了一些数据，所以现在的序列号seq=w。此时，服务端进入了LAST-ACK（最后确认）阶段，等待客户端的确认
第四次挥手：客户端接收到服务端的连接释放报文后，发出确认，ACK=1，ack=w+1，序列号seq=u+1，此时，服务端立即进入CLOSED状态，而客户端进入TIME-WAIT状态，此时TCP的连接还没有释放，必须经过2MSL（MSL为最长报文段寿命）的时间后，当客户端撤销相应的TCB后，才进入CLOSED状态。

二、UDP

UDP协议全称是用户数据报协议，是一种无连接的协议。UDP有不提供数据包分组、组装和不能对数据包进行排序的缺点，即当报文发送后，是无法得知其是否安全到达的。

特点

• 面向无连接
  • UDP不需要和TCP一样在发送数据前进行三次握手，想发数据就发送了，并且不会对数据报文进行拆分和拼接的操作。
    • 在发送端，应用层将数据传给传输层的UDP协议，UDP协议只是在数据上加一个UDP头标识一下是UDP协议，就将数据传递给网络层
    • 在接收端，网络层将数据传输给传输层，UDP只去除IP报文头就将数据传给应用层了，不会进行拼接操作。
• 有单播、多播、广播的功能
  • UDP不止支持一对一的传输，同样支持一对多、多对多、多对一的方式
• UDP是面向报文的
  • 发送方的UDP对应用程序交下来的报文，在添加首部后就交给IP层。UDP对应用层交下来的报文，既不合并也不拆分，而是保留这些报文的边界。所以应用程序必须选择合适大小的报文
• 不可靠性
  • 通信不需要建立连接，想发就发，不可靠
  • 收到什么数据就传输什么数据，并且不会备份数据，发送数据也不会关心对方是否正确地收到了数据
  • UDP没有拥塞控制，无论网络好或坏都已恒定速率发送数据，这样的弊端是网络条件不好时会造成丢包，优点是实时性强

• 头部开销小，传输数据报文时效率很高

  • UDP头部包含以下数据

    • 两个16位的端口号，分别为源端口（可选）和目标端口
    • 整个数据报文的长度

    • 整个数据报文的校验和（IPv4可选字段），该字段用于发现头部信息和数据中的错误

              因此UDP的头部只有8字节，相对于TCP的20字节要小很多<br />![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2022/png/589861/1646385311132-c84aa9d7-8930-436f-aa8c-144097585d4f.png#clientId=u16af3313-c4dd-4&crop=0&crop=0&crop=1&crop=1&from=paste&id=uda072d54&margin=%5Bobject%20Object%5D&name=image.png&originHeight=282&originWidth=574&originalType=url&ratio=1&rotation=0&showTitle=true&size=81733&status=done&style=none&taskId=u8ad199eb-0089-4eac-b3ba-c70ec6058b0&title=UDP%E6%8A%A5%E6%96%87%E6%A0%BC%E5%BC%8F "UDP报文格式")<br />![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2022/png/589861/1646385311123-24c1b12b-3f2a-4b67-a1c2-ff9e4f04f302.png#clientId=u16af3313-c4dd-4&crop=0&crop=0&crop=1&crop=1&from=paste&id=ua3e49345&margin=%5Bobject%20Object%5D&name=image.png&originHeight=397&originWidth=595&originalType=url&ratio=1&rotation=0&showTitle=true&size=38527&status=done&style=none&taskId=u616ee841-5340-4365-90d6-a9400543894&title=TCP%E6%8A%A5%E6%96%87%E6%A0%BC%E5%BC%8F "TCP报文格式")<br />**三、TCP和UDP的区别**

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