TCP、UDP协议

TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）、UDP（User Datagram Protocol，用户数据报协议）协议都是处于传输层的协议，但两者又有着区别。

1、TCP协议与UDP协议的区别

• TCP是面向连接的，而UDP是无连接的。
• TCP是可靠传输，而UDP是不可靠传输。
• TCP是面向字节流传视，而UDP是面向报文传输。
• TCP是每一次连接只能是点对点（一对一）的全双工通信，而UDP支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信。

由UDP是不可靠传输，也无需建立连接，如何实现可靠的UDP传输呢？

2、 如何实现可靠的UDP传输

     在传输层UDP无法实现可靠传输，但是可以在应用层得以实现。首先可以参照TCP是怎么实现的可靠传输并进行相似的操作，TCP的可靠传输通过确认-重传机制，如果要在应用层实现则也应做到包的分片、包确认、包的重发，在接收时也要做到包的调序、包的序号确认，目前有如下开源程序利用UDP实现了可靠的UDP传输，RUDP、RTP、UDT。

3、 TCP的三次握手建立连接

     

第一次握手是由客户端发送报文并将报文中同步标志位SYN置1，同时客户端随机生成序列号seq赋值为J，发送到服务器端请求建立连接，在发送完第一次报文后，客户端进入SYN_SENT态。

第二次握手是由服务器端发送的针对客户端SYN的确认应答并请求建立连接，报文中的同步标志位SYN置1，确认号ACK置1，同时头部确认号ack赋值为上一个报文中的序列号加1，及J +1，同时发送一个由服务器端生成的序列号seq=K。

第三次握手是由客户端针对服务器端SYN确认应答的报文，此时ACK置1，确认号ack=K+1。服务器端在接收到该报文后，进入established状态。

 

 

 

 

 

 

 

 

4、TCP的四次挥手

 

 

第一次挥手是由客户端发出报文请求断开连接，并将报文中的完成标志位FIN置1，客户端随机生成序列号seq=u，即表示已经没有数据需要发送了，即将关闭连接。此时客户端进入FIN-WAIT-1状态。

第二次挥手是由服务器端发送的对客户端报文中FIN确认应答，并将报文中确认号ack赋值为u+1，ACK置1，并随机生成序列号seq=v。在发送完此确认-应答报文后，服务器端进入CLOSE_WAIT状态。此时服务器端不再接收客户端发送的数据，服务器将最后待发的数据发送给客户端，而客户端在接收到该报文后立即进入FIN-WAIT-2状态。

第三次挥手是由服务器端发出的报文以请求断开连接，报文中ACK置1，ack=u+1，FIN置1，随机生成序列号seq=w。在发送完此报文后服务器端立即进入LAST_ACK状态，等待客户端的最后一个确认报文。

第四次挥手是由客户端发送的针对服务器FIN的确认应答，报文中的ACK置1，ack=w+1，seq = u+1，客户端在发送完该报文后进入TIME_WAIT状态，若客户端在第四次挥手中 发送的ACK报文在网络中丢失了，那么服务器就会重发FIN报文，如果客户端在发完这个ACK报文后立即关闭连接而没有TIME_WAIT，就无法收到服务器重发的FIN报文，导致服务器无法正常关闭TCP连接，而如果客户端在TIME_WAIT状态足足等待了2MSL后，客户端都未接收到服务器端的FIN报文，则说明最后的确认应答报文服务器已接收，可以直接关闭连接。