正文

1. TCP与UDP：

在网络体系结构中我们提过TCP/IP的四层网络层级：

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而TCP（Transmisson Control Protocol，即传输控制协议）和UDP（User Datagram Protocol 即用户数据报协议）是在传输层的，所以我们知道UDP和TCP是用来传输数据的一种协议，为主机中不同进程提供通信，那既然是传输数据，我们举例以快递盒寄信的逻辑来说明。

TCP像快递，寄快递现在都有物流信息，最后是否签收了我的快递。如果丢件也会通知给你反馈。而UDP更像寄信，收不收得到我也不管。

对比与UDP，TCP的传输是可靠的、无差错的。

1.1 TCP通道的连接及断开

既然数据是从一个地方到另一个地方，我们要先建立一个通道，这样数据才能传输流动。

TCP三次握手，四次挥手，这个就是用来建立这个通道及断开通道。

三次握手:

1. A发信息给B：你在不在啊？急事！！
2. B发信息给A：我在啊，急事？那你快告诉我，我这边时刻听着你说。

不幸的是A这时候拉肚子，只能马上跑去厕所了，然后一拉就是半个小时，然后B就一直等了半个小时。

这时候你是不是发现了二次握手的问题了，如果第二次B发送给A的话后，A没有马上回相应的信息给B，B就可以认为A已经不在了，从而不再等它，也不建立通道。

所以应该是这样：

1. A发信息给B：你在不在啊？急事！！
2. B发信息给A：我在啊，急事？那你快告诉我，我这边时刻听着你说。
3. A发信息给B：事情是这样的。你听我慢慢道来。
   balabala.......
   balabala.......
   balabala.......

然后A和B之间的通道就通了，然后A这时候可以给B不停的发信息了。

然后有人会问，TCP 又不会拉肚子，那TCP为啥要三次，因为如果规定二次的话: A 发给B信息，申请建立通道，因为网络延迟，B一直没收到，这时候A等的不耐烦了，直接就退出了，但是过了一会儿B收到了这个信息，B以为A是刚发的请求，所以建立了通道，但是A其实早就已经不在了。这样防止B形成死锁、浪费资源等。

当然上面是我们举得例子，具体肯定是通过一些值来传递：具体的图是这样的：

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四次挥手

我们知道TCP连接之后我们可以互相之间发消息了，这里假设通道里包含了两个小通道，一个是A发给B的，一个是B发给A的，这样当我们断开连接的时候有两大步。

1. 断开A发给B信息的通道
2. 断开B发给A信息的通道

我们先看断开A发给B信息的通道：

A发信息给B：我累了，我先睡了，88.
B发信息给A：好的，那你先睡吧。

这时候A就睡觉了，A也不会发信息给B了。但是这时候B还是可以继续给A发信息，B可能深夜突然来个深情告白

B发信息给A： 其实我XXXXXXXX。

所以单纯二次挥手是不够的，还要断开B发给A信息的通道：

B发信息给A：不过你说你要睡了，我觉得是比较晚了，我也要睡了，晚安。
A发信息给B： 那你也早点睡。晚安

所以连在一起是：

A发信息给B：我累了，我先睡了，88.
B发信息给A：好的，那你先睡吧
B发信息给A：不过你说你要睡了，我觉得是比较晚了，我也要睡了，晚安。
A发信息给B： 那你也早点睡。晚安

刚开始是双向通信，然后二次挥手后，A到B的断了，所以这时候变成单向的数据传输，然后再二次挥手，把这个单向数据传输也关闭。

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所以我们看到了TCP的连接和断开都这么多步，多次确认等操作，但是UDP是不需要先建立一个稳定的通道，直接就把数据发过去了。所以UDP更快，因为不用先去建立连接。

1.2 TCP的无差错传输

TCP为什么传输安全，UDP传输不安全，TCP传输保证了数据最终能稳定安全的到达目的地，而UDP只管发送出去，不管最终是否收到，具体原因是为啥？

发送端

对于发送端：每收到一个确认帧，发送窗口就向前滑动一个帧的距离。当发送窗口内无可发送帧时（即窗口内的帧全是已发送但未收到确认的帧），发送方就会停止发送，直到接收方发送确认帧使窗口移动，窗口内有可以发送的帧，之后才继续发送 具体如下图：

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接收端：

对于接收端：当收到数据帧后，将窗口向前移动一个位置，并发回确认帧，若收到的数据帧落在接收窗口之外，则一律丢弃。

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滑动窗口协议的重要特性

• 只有接收窗口向前滑动、接收方发送了确认帧时，发送窗口才有可能(只有发送方收到确认帧)向前滑动
• 停止-等待协议、后退N帧协议 & 选择重传协议只是在发送窗口大小和接收窗口大小上有差异。

1.停止等待协议：发送窗口大小=1，接收窗口大小=1；即 单帧滑动窗口 等于 停止-等待协议
2.后退N帧协议：发送窗口大小>1，接收窗口大小=1。
3.选择重传协议：发送窗口大小>1，接收窗口大小>1。

• 当接收窗口的大小为1时，可保证帧有序接收。
• 数据链路层的滑动窗口协议中，窗口的大小在传输过程中是固定的（注意要与TCP的滑动窗口协议区别）

1.3 TCP与 UDP 区别

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