TCP/UDP通信协议基础全集（区别，三次握手四次挥手）

在本篇博客你将了解到：

• 什么是TCP/IP和UDP协议
• TCP协议中的三次握手和四次挥手过程
• 为什么连接的时候是三次握手，关闭的时候却是四次握手
• 为什么TIME_WAIT状态需要经过2MSL(最大报文段生存时间)才能返回到CLOSE状态
• TCP与UDP的区别
• 什么时候使用TCP

一、什么是TCP/IP和UDP协议

1、什么是TCP/IP协议

了解本概念之前我觉得可以了解一下什么是通信，两台计算机要通过网络进行通信，必须满足3条件

• 协议(讲解)
• 端口（讲解）
• IP地址（讲解）

而TCP/IP协议是世界上应用最为广泛的协议，是以TCP和IP为为基础的不同层次上多个协议的集合，TCP协议俗称传输控制协议，是面向连接，需要三次握手建立连接，4次挥手断开连接报头最小长度20字节的协议

2、什么是UDP协议

UDP协议，用户数据包协议，面向无连接，报头只有8个字节。

二、TCP协议中的三次握手和四次挥手

TCP协议通过三次握手建立连接，通过四次挥手断开连接。首先了解一些概念

SYN:TCP/IP建立连接时使用的握手信号，

• 三次握手建立连接
  首先我们看一组图嘛

---

，下面我简要概述一下（纯属个人理解，不喜欢勿喷）

为方便理解我把客户端看成A服务器B
首先A和B建立连接，要通过三次握手，首先A发送连接请求报文SYN,B接受连接后回复ACK报文，并为这次连接分配资源，A接收到ACK报文后也向B发送ACK报文并分配资源，这样实现三次握手TCP连接就建立起来了。

• 四次挥手断开连接

整个过程Client端所经历的状态图解

Server端所经历的状态图解

注意：

在TIME_WAIT状态中，如果TCP client端最后一次发送的ACK丢失了，它将重新发送。TIME_WAIT状态中所需要的时间是依赖于实现方法的。典型的值为30秒、1分钟和2分钟。等待之后连接正式关闭，并且所有的资源(包括端口号)都被释放。

三、为什么连接的时候是三次握手，关闭的时候却是四次握手？

因为当Server端收到Client端的SYN连接请求报文后，可以直接发送SYN+ACK报文。其中ACK报文是用来应答的，SYN报文是用来同步的。但是关闭连接时，当Server端收到FIN报文时，很可能并不会立即关闭SOCKET，所以只能先回复一个ACK报文，告诉Client端，”你发的FIN报文我收到了”。只有等到我Server端所有的报文都发送完了，我才能发送FIN报文，因此不能一起发送。故需要四步握手。

四、为什么TIME_WAIT状态需要经过2MSL(最大报文段生存时间)才能返回到CLOSE状态？

虽然按道理，四个报文都发送完毕，我们可以直接进入CLOSE状态了，但是我们必须假象网络是不可靠的，有可以最后一个ACK丢失。所以TIME_WAIT状态就是用来重发可能丢失的ACK报文。

五、TCP与UDP的区别

TCP	UDP	备注
面向有链接的通信服务	—无连接—-
提供可靠的通信传输	不可靠，会丢包	TCP是面向连接的，建立连接之后才发送数据，而UDP不管对方存不存在都会发送数据，TCP有确认机制，接收端每收到一个正确包都会回应给发送端。超时或者数据包不完整的话发送端会重传。UDP没有。因此可能丢包。
保证数据顺序	不保证
数据无边界	有	TCP无边界：客户端分多次发送数据给服务器，若服务器的缓冲区够大，那么服务器端会在客户端发送完之后一次性接收过来，所以是无边界的，UDP有边界:客户端每发送一次，服务器端就会接收一次，即发送多少次就会接收多少次，因此是有边界的
速度慢	快	TCP需要三次握手，有流量控制，拥塞控制UDP没有，所以UDP快
面向字节流	面向报文
一对一	可以一对一，一对多
报头至少20字节	报头8字节
有流量控制	没有

六、什么时候使用TCP和UDP

1、什么时候使用TCP

对网络通讯质量有要求的时候，比如：整个数据要准确无误的传递给对方，这往往用于一些要求可靠的应用，比如HTTP、HTTPS、FTP等传输文件的协议，POP、SMTP等邮件传输的协议。 eg： 浏览器，用的HTTP FlashFXP，用的FTP Outlook，用的POP、SMTP Putty，用的Telnet、SSH QQ文件传输

2、什么时候使用UDP

对网络通讯质量要求不高，速度要求快时，使用。eg:QQ语音 QQ视频 TFTP