TCP 和 UDP

TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）

是面向连接的协议，即在收发数据前，必须和对方建立可靠的连接，TCP的头部为20个字节。

UDP（User Datagram Protocol，用户数据报协议）

是一个面向无连接的协议，它以数据报（Datagram）的形式传输数据。在传输数据之前，源端和终端不需要建立连接，UDP的信息头部为8个字节，UDP使用 "尽最大努力交付" 的方式，导致了UDP不保证可靠交付。

区别

两种常用的传输层协议，在网络通信中有以下区别：

1. 连接性：

- TCP是面向连接的协议，通信双方在发送和接收数据之前需要先建立连接，并在连接的双方保持状态信息。

- UDP是面向无连接的协议，发送数据时不需要事先建立连接。每个数据包（称为数据报）都是独立的，相互之间没有依赖关系。

2. 数据传输方式：

- TCP提供面向字节流的传输方式，将数据分割成适当的大小并按顺序传输。数据以字节流的形式在网络上传输，保证数据的有序性。

- UDP以数据报（Datagram）的形式传输数据，每个数据报都有自己的标识和长度信息，可以独立地传输。每个数据报都是独立的，可能会被路由器拆分或重新组装。

3. 可靠性：

- TCP提供可靠的数据传输，通过序号、确认、重传、拥塞控制等机制来保证数据的完整性和有序性，但在网络拥塞时可能会产生延迟。

- UDP不提供数据的可靠传输，数据报可能会丢失或乱序。UDP适用于对实时性要求较高的应用，如音频、视频等，因为它能够更快速地传输数据。

4. 使用场景：

- TCP适用于需要可靠传输、数据顺序和错误校验的应用，如网页浏览、文件传输、电子邮件等。

- UDP适用于对实时性要求较高、数据传输速率高以及容忍少量数据丢失的应用，如视频流、语音通话、实时游戏等。

TCP可靠性机制

1. TCP是面向连接的协议，建立连接后发送和接收数据。UDP是无连接的协议，发送数据时不需要建立连接。

2. TCP提供可靠的数据传输，采用序列号、确认应答、重传和流量控制等机制来保证数据的完整性和顺序。UDP不提供可靠性保证，不进行序列号和重传，适用于实时性要求高的应用。

3. TCP使用滑动窗口协议进行流量控制，限制发送速率，防止数据丢失。TCP还有超时重传和拥塞控制机制来应对网络不稳定和拥塞。

4. UDP没有流量控制和拥塞控制机制，因此传输速度快，延迟较低，但无法保证可靠性。

TCP 报文

TCP 报文是 TCP 传输的的数据单元，也叫 报文段

1. 源端口号和目的端口号：用于标识发送方和接收方的应用进程。

2. 序列号：每个TCP报文段都有一个序列号，用于标识报文段中的数据在字节流中的位置。

3. 确认序列号：接收方发送给发送方的确认报文中包含的序列号，用于告知发送方已成功接收到的数据字节。

4. 标志位：TCP报文中的标志位用于控制连接的建立、维护和关闭，如SYN、ACK、FIN等。

5. 窗口大小：接收方通过通知发送方接收窗口大小来控制发送速率和缓存空间。

6. 校验和：用于检测报文在传输过程中是否发生了错误。

7. 首部长度：TCP首部的长度，用于提供从报文开始到数据开始位置之间的偏移量。

8. 选项：可选的TCP选项，用于提供一些额外的功能和参数设置。

9. 数据：TCP报文段中携带的数据部分。

UCP 报文

1. 源端口号和目的端口号：用于标识发送方和接收方的应用进程。

2. 长度：UDP报文的长度，包括报文头部和数据部分。

3. 校验和：用于检测报文在传输过程中是否发生了错误。

4. 数据：UDP报文中携带的数据部分。