三次握手

  • TCP 提供面向有连接的通信传输。面向有连接是指在数据通信开始之前先做好两端之间的准备工作。
  • 所谓三次握手是指建立一个 TCP 连接时需要客户端和服务器端总共发送三个包以确认连接的建立。在 socket 编程中，这一过程由客户端执行 connect 来触发。

下面来看看三次握手的流程图：

TCP 三次握手的原理和过程，TCP与UDP有什么区别？ - 图1

  • 第一次握手：客户端将标志位 SYN 置为 1，随机产生一个值 seq=J，并将该数据包发送给服务器端，客户端进入 SYN_SENT 状态，等待服务器端确认。
  • 第二次握手：服务器端收到数据包后由标志位 SYN=1 知道客户端请求建立连接，服务器端将标志位 SYN 和 ACK 都置为 1，ack=J+1，随机产生一个值 seq=K，并将该数据包发送给客户端以确认连接请求，服务器端进入 SYN_RCVD 状态。

  • 第三次握手：客户端收到确认后，检查 ack 是否为 J+1，ACK 是否为 1，如果正确则将标志位 ACK 置为 1，ack=K+1，并将该数据包发送给服务器端，服务器端检查 ack 是否为 K+1，ACK 是否为 1，如果正确则连接建立成功，客户端和服务器端进入 ESTABLISHED 状态，完成三次握手，随后客户端与服务器端之间可以开始传输数据了。

    UDP

  • UDP 不提供复杂的控制机制，利用 IP 提供面向无连接的通信服务。

  • 并且它是将应用程序发来的数据在收到的那一刻，立即按照原样发送到网络上的一种机制。即使是出现网络拥堵的情况，UDP 也无法进行流量控制等避免网络拥塞行为。
  • 此外，传输途中出现丢包，UDP 也不负责重发。
  • 甚至当包的到达顺序出现乱序时也没有纠正的功能。
  • 如果需要以上的细节控制，不得不交由采用 UDP 的应用程序去处理。
  • UDP 常用于一下几个方面：
    • 1.包总量较少的通信（DNS、SNMP 等）；
    • 2.视频、音频等多媒体通信（即时通信）；
    • 3.限定于 LAN 等特定网络中的应用通信；
    • 4.广播通信（广播、多播）。

TCP

  • TCP 与 UDP 的区别相当大。它充分地实现了数据传输时各种控制功能，可以进行丢包时的重发控制，还可以对次序乱掉的分包进行顺序控制。而这些在 UDP 中都没有。
  • 此外，TCP 作为一种面向有连接的协议，只有在确认通信对端存在时才会发送数据，从而可以控制通信流量的浪费。
  • 根据 TCP 的这些机制，在 IP 这种无连接的网络上也能够实现高可靠性的通信（ 主要通过检验和、序列号、确认应答、重发控制、连接管理以及窗口控制等机制实现）。