TCP协议概述
- TCP协议全称Transmission Control Protocol（传输控制协议），它是传输层协议。
- TCP协议是一个点对点的协议、每一个TCP连接都有一个发送方和一个接收方，在每次进行数据传输之前都需要建立TCP连接。
- TCP是面向字节流的协议。我们要传输的数据最终都要被转换成字节流，才能完成传输。
- TCP协议具备可靠性传输、拥塞控制、流量控制等功能。
TCP协议的首部格式
TCP协议的首部格式为：固定长度的20字节+选项(长度可变），其大致分配如下：
端口和目的端口源
分别表示发送方端口和接受方端口
序号
表示数据部分的第一个字节的序号
确认号
表示当接受方收到发送方的数据后，希望发送方下一次发送数据的第一个字节的序号
数据偏移
是一个4位的二进制值，表示的是TCP首部的大小，单位是4个字节。四位二进制表示的最大值是1111，也就是TCP首部最大为60字节，出去固定长度的20字节外，长度可变的选项最大为40字节。
保留
保留为今后使用，一般设置为0
控制位
控制位表示的是一个个的状态值。URG如果为1，说明这是一个紧急数据包，那么这个数据包的优先级高，无需排队，直接发送。ACK如果为1表示确认收到，SYN=1表示这是一个建立请求的数据包。如果对方同意，那么恢复的数据包中SYN=1，ACK=1。RST=1表示TCP连接出现了严重错误。FIN=1表示数据传输完毕，断开连接。
窗口
窗口值是作为让对方设置其发送窗口的大小的数值，因为对方的接收缓存是有限的。所以要根据其就收数据的能力来设置发送方窗口的大小。
检验和
检验和检验的区域包括首部和数据部分
紧急指针
选项
填充
三次握手
第一次握手，客户端发送一个SYN=1，ACK=0，seq = x的请求连接数据包给服务器。
第二次握手，当客户端发现这是一个请求连接的数据包，同意连接就像客户端发送一个SYN=1，ACK=1，ack=x+1，seq = y的数据包
第三次握手，客户端收到服务器发送的同意连接的数据包后，发送一个SYN = 0，ACK=1，seq = x+1，ack = y+1的数据包，如此三次握手完成，客户端与服务器成功建立连接，发送数据。
四次挥手
第一次挥手，客户端发送FIN=1，ACK=0，seq = x表示客户端希望断开连接。
第二次挥手，服务器发送FIN=0，ACK=1，ack=x+1，seq=u；表示服务器同意将连接断开，然后服务器继续发送它为发送完的数据。
第三次挥手，服务器发送FIN=1，ACK=1，ack=u+1，seq=w;表示所有的数据已经发送完毕，正式断开连接。
第四次挥手，客户端发送FIN= 0，ACK=1；表示同意服务器断开连接，正式断开。
重传机制
重传超时
发送方在重新发送数据之前，等待接收方发送确认收到之间的时间间隔，如果超过了这个时间间隔，就会进行超时重传。
超时重传
在重传超时的时间间隔内，没有收到接收端确认收到的数据包，就会分为之前的数据包丢失，如此发送端就会重新发送数据包。
快速重传
发送端一次发送多个数据包，如果连续三次收到接收端发送的相同的确认收到数据包，发送端就会就知道那个数据包丢失了，就会对该数据包进行重传，但是缺点是，不知道重传一个，还是之后的多个。
SACK方法
SACK方法在选项里加入一个SACK的东西，把缓存的“地图”（记录着哪些收到，哪些没有收到）发送给对方，这样对方就会根据这个地图把没有收到的数据包进行重传。
拥塞控制的四个算法
慢开始
发送端最开始执行慢开始，一开始只发送一个数据包，收到接受反的确认后，发送两个，再收到对方的确认后，发送4个，依次递增；
避免拥塞
给慢开始设置一个门限值ssthresh，当达到这个门限值是，数据包的数量不在以2倍增加，而是依次加1，如果出现了超时，就另ssthresh=当前数据包数量/2然后进入快开始
快重传
一旦发送方收到接收方发送三个相同的确认数据包，说明有数据包出现了丢失，发送端就会快速对这个数据包进行重传。
快恢复
一旦发送端收到接收端发送三个相同的确认数据包。说明出现了数据包丢失，这是将每次发送的数据包数量减半，同时把ssthresh的值也设置为这个，然后执行避免拥塞算法（加法当大），每次对发送的数据包数量加1。
UDP协议概述
UDP协议全称User Datagram Protocol，它不提供复杂的控制机制，在出现网络拥堵的情况下，UDP协议也不进行流量监控等避免网络拥堵的行为。即使出现了数据丢包，也不进行重传，当数据包的顺序出现了混乱，也没有纠正功能，但它的优点是效率高。性能开销小。
UDP协议的特点
面向报文传输，不具备可靠性，也不使用拥塞控制，适合多媒体通信的要求。
支持一对一，一对多，多对一，多对多。
UDP首部小，占8个字节。
TCP协议与UDP协议的区别
- TCP协议是面向连接的而UDP协议无连接；
- TCP协议安全可靠，UDP协议不可靠；
- TCP以字节流的形式传输，UDP协议按照数据报文段的形式传输；
- TCP的传输效率低，UDP的传输效率高；
- TCP所需要的的资源多；UDP协议需要的资源少；
- TCP的首部大小为20-60字节，UDP的首部为8字节；