一、TCP和UDP的区别

      TCP(Transmission Control Protocol)可靠的、面向连接的协议(eg:打电话)、传输效率低全双工通信(发送缓存&接收缓存)、面向字节流。使用TCP的应用:Web浏览器;文件传输程序。

  UDP(User Datagram Protocol)不可靠的、无连接的服务,传输效率高(发送前时延小),一对一、一对多、多对一、多对多、面向报文(数据包),尽最大努力服务,无拥塞控制。使用UDP的应用:域名系统 (DNS);视频流;IP语音(VoIP)。

       通过图看一下,两者的区别:

                                    

 

            继续往下看,TCP和UDP下socket差异对比图:

                                               

 

  上面的图只是让大家感受一下TCP和UDP协议下,socket工作流程的不同,两者之间的差异是tcp需要连接,udp不需要。

二、TCP连接的三次握手和四次挥手

   

 

  1. 三次握手:
  2. TCP服务器进程先创建传输控制块TCB,时刻准备接受客户进程的连接请求,此时服务器就进入了LISTEN(监听)状态;
  3. TCP客户进程也是先创建传输控制块TCB,然后向服务器发出连接请求报文,这是报文首部中的同部位SYN=1,同时选择一个初始序列号 seq=x ,此时,TCP客户端进程进入了 SYN-SENT(同步已发送状态)状态。TCP规定,SYN报文段(SYN=1的报文段)不能携带数据,但需要消耗掉一个序号。
  4. TCP服务器收到请求报文后,如果同意连接,则发出确认报文。确认报文中应该 ACK=1SYN=1,确认号是ack=x+1,同时也要为自己初始化一个序列号 seq=y,此时,TCP服务器进程进入了SYN-RCVD(同步收到)状态。这个报文也不能携带数据,但是同样要消耗一个序号。
  5. TCP客户进程收到确认后,还要向服务器给出确认。确认报文的ACK=1ack=y+1,自己的序列号seq=x+1,此时,TCP连接建立,客户端进入ESTABLISHED(已建立连接)状态。TCP规定,ACK报文段可以携带数据,但是如果不携带数据则不消耗序号。
  6. 当服务器收到客户端的确认后也进入ESTABLISHED状态,此后双方就可以开始通信了。 

                         

通俗来讲:

1.客户端要请求网络数据,所以要跟服务端建立通道,会带着一些参数传递到服务端。

2.服务端接到,客户端传递过来的请求后,要告诉一下客户端,让客户端知道,我已接到你的请求。客户端接到了,服务端传递过来的消息,知道服务端已经接收到自己传递过去的请求。

3.客户端还要告诉一下服务端,让服务端知道,你给我的回信我收到了,接下来,咱俩就开始传输数据吧。       

 

四次挥手:

 

  数据传输完毕后,双方都可释放连接。最开始的时候,客户端和服务器都是处于ESTABLISHED状态,然后客户端主动关闭,服务器被动关闭。服务端也可以主动关闭,一个流程。

1客户端进程发出连接释放报文,并且停止发送数据。释放数据报文首部,FIN=1,其序列号为seq=u(等于前面已经传送过来的数据的最后一个字节的序号加1),此时,客户端进入FIN-WAIT-1(终止等待1)状态。 TCP规定,FIN报文段即使不携带数据,也要消耗一个序号。

2服务器收到连接释放报文,发出确认报文,ACK=1ack=u+1,并且带上自己的序列号seq=v,此时,服务端就进入了CLOSE-WAIT(关闭等待)状态。TCP服务器通知高层的应用进程,客户端向服务器的方向就释放了,这时候处于半关闭状态,即客户端已经没有数据要发送了,但是服务器若发送数据,客户端依然要接受。这个状态还要持续一段时间,也就是整个CLOSE-WAIT状态持续的时间。

3客户端收到服务器的确认请求后,此时,客户端就进入FIN-WAIT-2(终止等待2)状态,等待服务器发送连接释放报文(在这之前还需要接受服务器发送的最后的数据)。

4服务器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=1ack=u+1,由于在半关闭状态,服务器很可能又发送了一些数据,假定此时的序列号为seq=w,此时,服务器就进入了LAST-ACK(最后确认)状态,等待客户端的确认。

5客户端收到服务器的连接释放报文后,必须发出确认,ACK=1ack=w+1,而自己的序列号是seq=u+1,此时,客户端就进入了TIME-WAIT(时间等待)状态。注意此时TCP连接还没有释放,必须经过2∗∗MSL(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。

6服务器只要收到了客户端发出的确认,立即进入CLOSED状态。同样,撤销TCB后,就结束了这次的TCP连接。可以看到,服务器结束TCP连接的时间要比客户端早一些。