• 文中图片来自极客时间

TCP和UDP的区别

• TCP面向连接，UDP面向无连接。建立连接是指为了在客户端和服务端维护连接，而建立的一定数据结构来维护双方交互的状态，用这样的数据结构来保证所谓的面向连接的特性。（TCP首部就是这个数据结构，来保证所谓的面向连接）

UDP

UDP特点

• UDP继承了IP的特性。
• UDP不能保证是否丢失，不能保证按顺序到达。
• UDP是基于数据报的，一个一个地发，一个一个的收。
• UDP没有拥塞控制，只要收到发的信号，就发，不管网络环境如何。
• UDP是无状态的，发了就不管了。

UDP包头

• 当发送的UDP包到达目标机器后，发现MAC地址匹配，于是就取下来，将剩下的包传给处理IP层的代码。
• 把IP头取下来，发现目标IP匹配，在IP头中的8位协议，表示数据包是个UDP包，即可按照UDP头进行解析。
• 处理完传输层的事情，内核的工作基本就干完了，下面要把数据交给某个应用处理，应用程序通过端口来区分。

UDP使用场景

• 需要资源少，网络比较好的内网，或者对于丢包不敏感的应用。
• 不需要一对一沟通，建立连接，而是可以广播的应用。
• 需要处理速度快，时延低，可以容忍少数丢包。但是要求即便网络拥塞，也不能退缩。

TCP

• 天然认为网络环境是恶劣的，丢包乱序重传拥塞时常有的，一言不合就可能送达不了，所以要从算法层面保证可靠性。

TCP包头

• 源端口号和目标端口号是不可少的，用来区分发给哪个应用
• 序号是给包编的号，是为了解决乱序问题。
• 确认序号是为了解决不丢包的问题，发出去的包要有确认，如果没收到确认，我就应该重发。
• 连接状态位：SYN是发起一个连接，ACK是回复，RST是重新连接，FIN是结束连接等。是用来维护连接状态，带状态位包的发送，会引起双方的状态变更。
• 窗口大小是用来做流量控制的，通信双方各声明一个窗口，标识自己的处理能力。让发送方别发太快，也别发太慢。
• 除了流量控制，还会做拥塞控制（为了别把网络环境搞堵车）。

TCP三次握手

• 三次握手除了双方建立连接外，主要还是为了沟通一件事情，就是 TCP 包的序号的问题。
• 序号不能从1开始，比如A发送1，2，3，B收到1，2。A掉线，发了1‘，2‘，此时B收到3，会认为3是下一个包，但其实A没想发送3。

TCP四次挥手