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UDP和TCP是传输层的协议。

• UDP是面向无连接的，TCP是面向连接的；
• UDP是基于数据报发送数据的，一个一个地发，一个一个地收；TCP是面向字节流的。
• TCP是可以拥塞控制的，当它意识到报丢弃了或者网络的环境不好了，就会根据情况调整自己的行为。而UDP就不会，应用让发就发。
• TCP是一个有状态服务，它可以精确的记着发送了没有，接收到没有，发送到那个了，应该接收哪个了。而UDP则是无状态服务，不管发送的有没有接收成功。

UDP的包头

当发送的UDP包到达目标机器后，发现MAC地址匹配，于是就取下来，将剩下的包传给处理IP层的代码，把IP头取下来，发现目标IP匹配。在IP头里有个8位协议，这里可以判断是数据是TCP还是UDP，最后根据TCP或者UDP头的格式将数据解析出来，解析出来的数据根据UDP包头里的端口号交给相应应用程序。

UDP使用场景

1. 需要资源少，在网络情况比较好的内网，或者对于丢包不敏感的应用。
2. 不需要一对一沟通，建立连接，而是可以广播的应用。UDP的不面向连接的功能，可以使得可以承载广播或者多播的协议。
3. 需要处理速度快，时延低，可以容忍少数丢包的应用。

TCP的包头

除了有源端口号和目标端口号未，还以下：

• 包的序号，编号是为了解决乱序的问题；
• 确认序号，发出去的包应该有确认，要不然不知道对方有没有收到，如果没有收到就应该重新发送，直到送达，这个可以解决不丢包的问题。
• 状态位，SYN是发起一个连接，ACK是回复，RST是重新连接，FIN是结束连接等，TCP是面向连接的，因而双方要维护连接的状态，这些状态位的包的发送，会引起双方的状态变更。
• 窗口大小，TCP要做流量控制，通信双方各声明一个窗口，标识自己当前能够处理的能力。

要掌握TCP协议，重点应该关注以下几个问题：

• 顺序问题；
• 丢包问题；
• 连接维护；
• 流量控制；
• 拥塞控制；

TCP的三次握手

三次握手

一开始客户端和服务器端都处于CLOSED状态，先是服务器主动监听某个端口，处于LISTEN状态。然后客户端主动发起连接SYN，之后处于SYN-SENT状态，服务器端收到发起的连接，返回SYN，并且ACK客户端的SYN，之后处于SYN-RCVD状态，客户端收到服务器端发送的SYN和ACK之后，发送ACK的ACK，之后处于ESTABLISHED状态，因为它一发一收成功了，服务端收到ACK的ACK之后，处于ESTABLISHED状态，因为它也一发一收了。

TCP四次挥手

四次挥手

四次握手

参考文章：
TCP协议（上）：因性恶而复杂，先恶后善反轻松