【网络】TCP和UDP的区别以及TCP的三次握手四次释放

1、二者区别

1.TCP面向链接的运输层协议，UDP无链接

2.TCP是可靠交付，UDP是尽最大努力交付

3.TCP面向字节流，UDP面向报文

4.TCP是点对点链接的，UDP一对一，一对多，多对多均可以

5.TCP适合用于网页，邮件等，UDP适合用于视频，语音广播等

TCP（Transmission Control Protocol）：

可靠的、面向链接的协议（eg:打电话）、传输效率低全双工通讯（发送缓存&接收缓存）、面向字节流。

使用TCP的应用：Web浏览器；电子邮件、文件传输程序。

UDP（User Datagram Protocol）      

不可靠的、无链接的服务，传输效率高（发送前时延小），一对1、一对多、多对1、多对多、面向报文，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)。

2、为何UDP有时比TCP更有优点?

UDP以其简单、传输快的优点，在愈来愈多场景下取代了TCP,如实时游戏。

（1）网速的提高给UDP的稳定性提供可靠网络保障，丢包率很低，若是使用应用层重传，可以确保传输的可靠性。

（2）TCP为了实现网络通讯的可靠性，使用了复杂的拥塞控制算法，创建了繁琐的握手过程，因为TCP内置的系统协议栈中，极难对其进行改进。

采用TCP，一旦发生丢包，TCP会将后续的包缓存起来，等前面的包重传并接收到后再继续发送，延时会愈来愈大，基于UDP对实时性要求较为严格的状况下，采用自定义重传机制，可以把丢包产生的延迟降到最低，尽可能减小网络问题对游戏性形成影响。

TCP三次握手的过程

第一次握手，发送SYN报文，传达信息：“你好，我想创建链接”；

第二次握手，回传SYN+ACK报文，传达信息：“好的，能够创建连接”；

第三次握手，回传ACK报文，传到信息：“好的，我知道了，那咱们链接”。而后就创建链接了。在发送报文以前各方都要确承认以进行链接。

之因此采起三次握手机制，不过是为了信息传输的可靠性。

二次握手可能致使的问题：

 

      

        如上图所示，若是仅仅是2次握手的话，可能出现的问题以下：

       Host A发送的数据包因为网络的缘由，出现了滞留，即延时到达了HostB。此时，B觉得HostA发来了请求，因而就向HostA发送确认报文，以创建链接。而HostA收到报文后，因为其没有向HostB发起创建链接的请求，所以不会理睬HostB的确认，也不会向HostB发送数据。而此时的B认为已经创建起链接了，就等待HostA发送的数据，致使HostB的资源白白浪费！

另外一种表述：

谢希仁版《计算机网络》中的例子:

"已失效的链接请求报文段”的产生在这样一种状况下：

client发出的第一个链接请求报文段并无丢失，而是在某个网络结点长时间的滞留了，以至延误到链接释放之后的某个时间才到达server。

原本这是一个早已失效的报文段,但server收到此失效的链接请求报文段后，就误认为是client再次发出的一个新的链接请求。

因而就向client发出确认报文段，赞成创建链接。

假设不采用“三次握手”，那么只要server发出确认，新的链接就创建了。

因为如今client并无发出创建链接的请求，所以不会理睬server的确认，也不会向server发送数据,但server却觉得新的运输链接已经创建，并一直等待client发来数据。

这样，server的不少资源就白白浪费掉了。

采用“三次握手”的办法能够防止上述现象发生。

例如刚才那种状况，client不会向server的确认发出确认,server因为收不到确认，就知道client并无要求创建链接。”

这个例子很清晰的阐释了“三次握手”对于创建可靠链接的意义。

TCP三次握手之打电话的例子：

　　A : 你好我是A，你听获得我在说话吗

　　B : 听到了，我是B，你听到我在说话吗

　　A : 嗯，听到了

　　创建链接，开始聊天！

四次挥手过程

为何TCP协议终止连接要四次？

一、当主机A确认发送完数据且知道B已经接受完了，想要关闭发送数据口（固然确认信号仍是能够发），就会发FIN给主机B。

二、主机B收到A发送的FIN，表示收到了，就会发送ACK回复。

三、但这是B可能还在发送数据，没有想要关闭数据口的意思，因此FIN与ACK不是同时发送的，而是等到B数据发送完了，才会发送FIN给主机A。

四、A收到B发来的FIN，知道B的数据也发送完了，回复ACK， A等待2MSL之后，没有收到B传来的任何消息，知道B已经收到本身的ACK了，A就关闭连接，B也关闭连接了。

通俗例子：

A:“喂，我不说了。”A->FIN_WAIT1

B:“我知道了。等下，上一句还没说完。Balabala…..”B->CLOSE_WAIT | A->FIN_WAIT2

B:”好了，说完了，我也不说了。”B->LAST_ACK

A:”我知道了。”A->TIME_WAIT | B->CLOSED

A等待2MSL,保证B收到了消息,不然重说一次”我知道了”,A->CLOSED