TCP协议和UDP协议（三次握手/四次挥手）

一、TCP协议

TCP 是面向连接的、可靠的进程到进程的通信协议。TCP提供全双工服务，即数据可以在同一时间双向传输，每一个TCP都有发送缓存和接收缓存，用来临时储存数据。

1、TCP报文段

TCP将若干个字节构成一个分组，称为报文段。TCP报文段分装在IP数据报中。
TCP 报文段首部格式：

源端口号：发送方进程对应的端口号。
目标端口号：对应接收端的进程，接收端收到数据段后，根据这个端口号来确定把数据送给那个应运程序的进程。
序号：发送端为每个字节进行编号，便于接收端正确重组。
确认号：用于确认发送端的信息。
首部长度：用来确认首部数据结构的字节长度。
保留：作为今后扩展功能用。
URG：紧急指针位。 1：开启。0：关闭。不用经过缓存直接提交。
PSH：快速接收传递给应运层。1：开启。0：关闭。需要经缓存，等一批报文段到齐，直接发送到应运层。
SYN：建立连接请求标志。
FIN：断开连接请求标记。
ACK：确认位。
RST：重置位。
窗口大小：用于说明本地可接收数据段的数目，窗口大小是可变的。
校验和：用来差错控制。
紧急指针：和URG配合使用，当URG=1时有效。

2、TCP的连接

（1）连接建立

TCP 建立连接的过程称为三次握手。
如图：

第一次握手
PC1使用随机端口向PC2的80端口发送建立连接的请求，此过程的标志是TCP的SYN控制位为1，其他的五个控制位全为0.
第二次握手
这一次的握手实际上分为两部分。
1)PC2收到PC1的请求，向PC1回复一个确认信息。此过程的标志是TCP的ACK控制位为1，其他的五个控制位全为0.而且确认序列号是PC1的初始序列号加1.
2）PC2页向PC1发送建立连接的请求，此过程和第一次握手一样，即TCP的SYN控制位为1，其他全为0.
为了提高效率，一般将这两部分并在一个数据包里。
第三次握手
PC1收到PC2的回复（包含请求和确认），也要向PC2回复一个确认信息。此过程的标志是TCP的ACK控制位为1，其他的五个控制位全为0，而且确认序列号是PC2的初始序列号加1.

（2）连接终止

TCP断开连接的过程称为四次挥手。
如图：

1）服务器向客户端发送FIN和ACK位置为1的TCP报文段。
2）客户端向服务器返回ACK位置为1的TCP的报文段。
3）客户端向服务器发送FIN和ACK位置为1的TCP的报文段
4）服务器向客户端返回FACK位置为1的TCP报文段。
在TCP 断开连接的过程中，有一个半关闭的概念。TCP一方（通常是客户端）可以终止发送数据，但任然可以接受数据，称为半关闭。

半关闭定义

1）客户端发送FIN报文段，半关闭了这个连接，服务器发送ACK报文段接受半关闭。
2）服务器机箱发送数据，而客户端只发送ACK确认，不在发送任何数据。
3）当服务器吧所有数据发送完毕时，就发送FIN报文段，客户再发送ACK报文段，这样就关闭了TCP连接。

3、常用的TCP端口号及其功能

20端口 FTP 数据连接
22端口 SSH 密文格式
143 端口 IAMP 邮件接收协议
443端口 HTTPS
53端口 DNS UDP（解析） TCP（连接）

二、UDP协议

UDP 是一个无连接，不保证可靠性的传输层协议。花费的开销小。
UDP首部的报文格式

源端口号：用来标识数据发送端的进程。
目的端口号：用来标识数据接收端的进程。
UDP长度：用来指出UDP的总长度，为首部加上数据。
校验和：用来完成对UDP数据的差错校验。
常用的UDP端口号及其功能