TCP/UDP通訊協議基礎全集（區別，三次握手四次揮手）
在本篇部落格你將瞭解到：
- 什麼是TCP/IP和UDP協議
- TCP協議中的三次握手和四次揮手過程
- 為什麼連線的時候是三次握手，關閉的時候卻是四次握手
- 為什麼TIME_WAIT狀態需要經過2MSL(最大報文段生存時間)才能返回到CLOSE狀態
- TCP與UDP的區別
- 什麼時候使用TCP
一、什麼是TCP/IP和UDP協議
1、什麼是TCP/IP協議
瞭解本概念之前我覺得可以瞭解一下什麼是通訊，兩臺計算機要通過網路進行通訊，必須滿足3條件
而TCP/IP協議是世界上應用最為廣泛的協議，是以TCP和IP為為基礎的不同層次上多個協議的集合，TCP協議俗稱傳輸控制協議，是面向連線，需要三次握手建立連線，4次揮手斷開連線報頭最小長度20位元組的協議
2、什麼是UDP協議
UDP協議，使用者資料包協議，面向無連線，報頭只有8個位元組。
二、TCP協議中的三次握手和四次揮手
TCP協議通過三次握手建立連線，通過四次揮手斷開連線。首先了解一些概念
SYN:TCP/IP建立連線時使用的握手訊號，
- 三次握手建立連線
首先我們看一組圖嘛
，下面我簡要概述一下（純屬個人理解，不喜歡勿噴）
為方便理解我把客戶端看成A伺服器B
首先A和B建立連線，要通過三次握手，首先A傳送連線請求報文SYN,B接受連線後回覆ACK報文，併為這次連線分配資源，A接收到ACK報文後也向B傳送ACK報文並分配資源，這樣實現三次握手TCP連線就建立起來了。
- 四次揮手斷開連線
整個過程Client端所經歷的狀態圖解
Server端所經歷的狀態圖解
注意：
在TIME_WAIT狀態中，如果TCP client端最後一次傳送的ACK丟失了，它將重新發送。TIME_WAIT狀態中所需要的時間是依賴於實現方法的。典型的值為30秒、1分鐘和2分鐘。等待之後連線正式關閉，並且所有的資源(包括埠號)都被釋放。
三、為什麼連線的時候是三次握手，關閉的時候卻是四次握手？
因為當Server端收到Client端的SYN連線請求報文後，可以直接傳送SYN+ACK報文。其中ACK報文是用來應答的，SYN報文是用來同步的。但是關閉連線時，當Server端收到FIN報文時，很可能並不會立即關閉SOCKET，所以只能先回復一個ACK報文，告訴Client端，”你發的FIN報文我收到了”。只有等到我Server端所有的報文都發送完了，我才能傳送FIN報文，因此不能一起傳送。故需要四步握手。
四、為什麼TIME_WAIT狀態需要經過2MSL(最大報文段生存時間)才能返回到CLOSE狀態？
雖然按道理，四個報文都發送完畢，我們可以直接進入CLOSE狀態了，但是我們必須假象網路是不可靠的，有可以最後一個ACK丟失。所以TIME_WAIT狀態就是用來重發可能丟失的ACK報文。
五、TCP與UDP的區別
| TCP | UDP | 備註 |
|---|---|---|
| 面向有連結的通訊服務 | —無連線—- | |
| 提供可靠的通訊傳輸 | 不可靠，會丟包 | TCP是面向連線的，建立連線之後才傳送資料，而UDP不管對方存不存在都會發送資料，TCP有確認機制，接收端每收到一個正確包都會迴應給傳送端。超時或者資料包不完整的話傳送端會重傳。UDP沒有。因此可能丟包。 |
| 保證資料順序 | 不保證 | |
| 資料無邊界 | 有 | TCP無邊界：客戶端分多次傳送資料給伺服器，若伺服器的緩衝區夠大，那麼伺服器端會在客戶端傳送完之後一次性接收過來，所以是無邊界的，UDP有邊界:客戶端每傳送一次，伺服器端就會接收一次，即傳送多少次就會接收多少次，因此是有邊界的 |
| 速度慢 | 快 | TCP需要三次握手，有流量控制，擁塞控制UDP沒有，所以UDP快 |
| 面向位元組流 | 面向報文 | |
| 一對一 | 可以一對一，一對多 | |
| 報頭至少20位元組 | 報頭8位元組 | |
| 有流量控制 | 沒有 |
六、什麼時候使用TCP和UDP
1、什麼時候使用TCP
對網路通訊質量有要求的時候，比如：整個資料要準確無誤的傳遞給對方，這往往用於一些要求可靠的應用，比如HTTP、HTTPS、FTP等傳輸檔案的協議，POP、SMTP等郵件傳輸的協議。 eg： 瀏覽器，用的HTTP FlashFXP，用的FTP Outlook，用的POP、SMTP Putty，用的Telnet、SSH QQ檔案傳輸
2、什麼時候使用UDP
對網路通訊質量要求不高，速度要求快時，使用。eg:QQ語音 QQ視訊 TFTP