面试官常问-UDP和TCP

UDP

UDP 和 TCP 的区别是什么？

	UDP	TCP
是否连接	无连接	面向连接
是否可靠	不可靠传输，不使用流量控制和拥塞控制	可靠传输，使用流量控制和拥塞控制
连接对象个数	支持一对一，一对多，多对一和多对多交互通信	只能是一对一通信
传输方式	面向报文	面向字节流
首部开销	首部开销小，仅8字节	首部最小20字节，最大60字节
适用场景	适用于实时应用（IP电话、视频会议、直播等）	适用于要求可靠传输的应用，例如文件传输

UDP协议是面向无连接的，也就是说不需要在正式传递数据之前先建立双方的连接。
UDP只是数据报文搬运工，不保证有序且不丢失的传递到对端
UDP没有任何控制流量的算法

面向无连接的不需要在发送数据之前进行三次握手，想发数据就可以发送，不会对数据报文进行任何的拆分和拼接

发送端(数据) -> 应用层 -> 传输层 (UDP协议只会给数据增加一个UDP头标识) -> 网络层接收端 -> 网络层(得到数据) -> 传输层(UDP去除报文头) -> 应用层
不可靠性体现在无连接，想发就发接收到什么数据就传递什么数据，也不会关心对方是否已经正确的接收到了数据没有拥塞控制，一直以恒定的速度发送数据，网络条件不好的时候，可能会造成数据包丢失
高效性 UDP的头部开销小，只有8字节，而TCP有至少20个字节
应用场景直播视频通话实时性游戏

TCP

传输之前需要建立连接
通过各种算法保证数据的有序且可靠传输
有拥塞控制

TCP头部字节包含那些字段:
1. Squence number：序号，保证了数据报文都是有序的，接收端可以通过序号拼接报文
2. Ackonwlegement number: 该序号表示接收端期望接收的下一个字节的编号是多少，同时也表示上一个数据已经接收到了
3. window size: 窗口大小，表示还能接收多少字节数据，用于流量控制
4. 标识符： . URG=1: 表示当前的数据包是紧急数据，那么该数据包一定会位于当前传输的数据包的最前面 . ACK=1: 表示确认当前数据有效 . PSH=1: 表示接收端应该立即把当前的数据包交给应用层，而不是等到缓存区存满再提交 . RST=1: 表示当前的TCP连接出现了严重问题，可能需要重新请求报文 . SYN=1: 当SYN=1，ACK=0，表示当前报文段是一个请求报文，当SYN=1，ACK=1，表示当前报文段是一个统一建立连接的应答报文 . FIN=1: 表示当前报文段是一个释放连接的请求
三次握手
1. 客户端向服务端发送连接请求报文，该报文段中包含自身的数据通信初始信号，请求发送之后，客户端边进入SYN-SENT状态
2. 服务端接收到连接请求报文后，如果同意连接，则会发送一个应答，该应答中包含自身的数据通讯信号初识信号，发送完成之后便进入到SYN-RECEIVED状态
3. 客户端接收到应答之后，还要向服务端发送一个确认接收到应答的报文，客户端便进入到ESTABLISHED状态

为什么TCP建立连接需要三次握手，明明两次就可以建立连接？

假设客户端发送连接请求A，但是因为网络原因造成了超时，这时TCP会启动超时重传机制，重新发一个连接请求B，此时请求B顺利到达服务端，
服务端应答完成建立了连接，然后接收数据完成后断开连接。假设请求A在两端关闭之后又抵达了服务端，那么此时服务端会认为服务端又需要
建立连接，从而应答请求进入SYN-RECEIVED状态，但是客户端其实是CLOSED状态，那么服务端就会一直等待，造成资源浪费。

四次挥手
1. 客户端向服务端发送连接释放请求
2. 服务端接收到连接释放请求后，会告诉应用层释放TCP连接，然后应答该连接释放请求，服务端进入CLOSED_WAIT状态，此时服务端不再接收客户端发送的数据了，“但是此时服务端仍然可以向客户端发送数据”
3. 如果服务端还没发完数据，会继续发送，完毕后会向客户端发送连接释放请求，自己便进入LAST_ACK状态
4. 客户端接收到释放请求后，向服务端发送应答确认，此时客户端进入TIME_WAIT状态，该状态会持续2MSL (报文在网络中生存的最大时间)时间，若改时间段内没有服务端的请求，就会进入到CLOSED状态。服务端接收到应答之后也会进入到CLOSED状态