计算机网络学习笔记「TCP协议和UDP协议」
TCP协议
TCP是传输控制协议，提供的是面向连接、可靠的字节流服务。通信双方彼此交换数据前，必须先通过三次握手协议建立连接，之后才能传输数据。
TCP提供：
- 超时重传
- 丢弃重复数据
- 检验数据
- 流量控制
保证数据能从一端传到另一端
TCP三次握手
- 第一次握手
- 客户端发送syn包(syn=x)到服务器
- 进入SYN_SEND状态, 等待服务器确认；
- 第二次握手
- 服务器收到syn包，必须确认客户的SYN（ack=x+1）
- 同时自己也发送一个SYN包（syn=y），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态；
- 第三次握手
- 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
- 客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。
握手过程中传送的包里不包含数据，三次握手完毕后，客户端与服务器才正式开始传送数据。理想状态下，TCP连接一旦建立，在通信双方中的任何一方主动关闭连接之前，TCP 连接都将被一直保持下去。
建立连接的过程是利用客户服务器模式，假设主机A为客户端，主机B为服务器端。
✨TCP的三次握手过程：主机A向B发送连接请求；主机B对收到的主机A的报文段进行确认；主机A再次对主机B的确认进行确认。
❓采用三次握手的原因：采用三次握手是为了防止失效的连接请求报文段突然又传送到主机B，因而产生错误。
👽失效的连接请求报文段：主机A发出的连接请求没有收到主机B的确认，于是经过一段时间后，主机A又重新向主机B发送连接请求，且建立成功，顺序完成数据传输。
❌三次握手不能用两次握手取代：若主机A第一次发送的连接请求并没有丢失，而是因为网络节点导致延迟达到主机B，主机B以为是主机A又发起的新连接，于是主机B同意连接，并向主机A发回确认，但是此时主机A根本不会理会，主机B就一直在等待主机A发送数据，导致主机B的资源浪费。
TCP四次挥手
与建立连接的“三次握手”类似，断开一个TCP连接则需要“四次握手”。
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第一次挥手
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主动关闭方发送一个FIN，用来关闭主动方到被动关闭方的数据传送，也就是主动关闭方告诉被动关闭方：我已经不会再给你发数据了
在FIN包之前发送出去的数据，如果没有收到对应的ACK确认报文，主动关闭方依然会重发这些数据
但是，此时主动关闭方还可以接受数据。
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第二次挥手
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被动关闭方收到FIN包后，发送一个ACK给对方，确认序号为收到序号+1
与SYN相同，一个FIN占用一个序号
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第三次挥手
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被动关闭方发送一个FIN，用来关闭被动关闭方到主动关闭方的数据传送
告诉主动关闭方，我的数据也发送完了，不会再给你发数据了。
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第四次挥手
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主动关闭方收到FIN后，发送一个ACK给被动关闭方，确认序号为收到序号+1，
至此，完成四次挥手。
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UDP协议
UDP是用户数据报协议，是一个简单的面向无连接的协议。
UDP不提供可靠的服务
在传输数据前不用建立连接，故而传输速度很快。
UDP主要用于流媒体传输，IP电话等对数据可靠性要求不是很高的场合
TCP与UDP的区别
| ! | TCP | UDP |
|---|---|---|
| 数据流传输 | 提供面向连接的、可靠的数据流传输 | 提供非面向连接的、不可靠的数据流传输 |
| 传输单位 | TCP报文段 | 用户数据报 |
| 安全性 | TCP注重数据安全性 | UDP数据传输快，因为不需要连接等待，少了许多操作，但是其安全性却一般 |
TCP对应的协议：
- FTP：定义了文件传输协议，使用21端口。
- Telnet：一种用于远程登陆的端口，使用23端口，用户可以以自己的身份远程连接到计算机上，可提供基于DOS模式下的通信服务。
- SMTP：邮件传送协议，用于发送邮件。服务器开放的是25号端口。
- POP3：它是和SMTP对应，POP3用于接收邮件。POP3协议所用的是110端口。
- HTTP：是从Web服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。
UDP对应的协议
- DNS：用于域名解析服务，将域名地址转换为IP地址。DNS用的是53号端口。
- SNMP：简单网络管理协议，使用161号端口，是用来管理网络设备的。由于网络设备很多，无连接的服务就体现出其优势。
- TFTP(Trival File Transfer Protocal)，简单文件传输协议，该协议在熟知端口69上使用UDP服务。
