1. TCP和UDP的區(qū)別
用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議 UDP（User Datagram Protocol）是無連接的，盡最大可能交付堤结，沒有擁塞控制唆迁，面向報(bào)文（對于應(yīng)用程序傳下來的報(bào)文不合并也不拆分，只是添加 UDP 首部）竞穷，支持一對一唐责、一對多、多對一和多對多的交互通信瘾带。
傳輸控制協(xié)議 TCP（Transmission Control Protocol）是面向連接的鼠哥，提供可靠交付，有流量控制看政，擁塞控制朴恳，提供全雙工通信，面向字節(jié)流（把應(yīng)用層傳下來的報(bào)文看成字節(jié)流允蚣，把字節(jié)流組織成大小不等的數(shù)據(jù)塊）于颖，每一條 TCP 連接只能是點(diǎn)對點(diǎn)的（一對一）。
UDP構(gòu)造可靠傳輸：加上必要的包頭字段：數(shù)據(jù)完整性 –> 加上一個(gè)16或者32位的CRC驗(yàn)證字段嚷兔； 亂序 –> 加上一個(gè)數(shù)據(jù)包序列號SEQ森渐； 丟包 –> 需要確認(rèn)和重傳機(jī)制，就是和Tcp類似的Ack機(jī)制冒晰；協(xié)議字段 –> protol 字段同衣，標(biāo)識當(dāng)前使用協(xié)議。
2. TCP頭部
序號：用于對字節(jié)流進(jìn)行編號壶运，例如序號為 301耐齐，表示第一個(gè)字節(jié)的編號為 301，如果攜帶的數(shù)據(jù)長度為 100 字節(jié)，那么下一個(gè)報(bào)文段的序號應(yīng)為 401埠况。
確認(rèn)號 ：期望收到的下一個(gè)報(bào)文段的序號耸携。
數(shù)據(jù)偏移 ：指的是數(shù)據(jù)部分距離報(bào)文段起始處的偏移量，實(shí)際上指的是首部的長度询枚。
確認(rèn) ACK ：當(dāng) ACK=1 時(shí)確認(rèn)號字段有效违帆，否則無效。TCP 規(guī)定金蜀，在連接建立后所有傳送的報(bào)文段都必須把 ACK 置 1刷后。
同步 SYN ：在連接建立時(shí)用來同步序號。當(dāng) SYN=1渊抄，ACK=0 時(shí)表示這是一個(gè)連接請求報(bào)文段尝胆。若對方同意建立連接，則響應(yīng)報(bào)文中 SYN=1护桦，ACK=1含衔。
終止 FIN ：用來釋放一個(gè)連接，當(dāng) FIN=1 時(shí)二庵，表示此報(bào)文段的發(fā)送方的數(shù)據(jù)已發(fā)送完畢贪染，并要求釋放連接。
窗口 ：窗口值作為接收方讓發(fā)送方設(shè)置其發(fā)送窗口的依據(jù)催享。
3. 三次握手
- 服務(wù)器端處于LISTEN杭隙，客戶端處于CLOSED。
- 客戶端向服務(wù)器端發(fā)送請求連接報(bào)文段因妙，SYN=1痰憎，ACK=0，并選擇一個(gè)初始序號x攀涵。
- 服務(wù)器端若同意建立連接铣耘，向客戶端發(fā)送確認(rèn)報(bào)文段，SYN=1以故，ACK=1蜗细，確認(rèn)號x+1，并選擇一個(gè)初始序號y怒详。
- 客戶端收到確認(rèn)報(bào)文段后鳄乏，發(fā)送確認(rèn)，確認(rèn)號問y+1棘利，序號為x+1。
第三次握手的原因朽缴？
客戶端發(fā)送的連接請求如果在網(wǎng)絡(luò)中滯留善玫，那么就會(huì)隔很長一段時(shí)間才能收到服務(wù)器端發(fā)回的連接確認(rèn)。客戶端等待一個(gè)超時(shí)重傳時(shí)間之后茅郎，就會(huì)重新請求連接蜗元。而失效的連接請求到達(dá)服務(wù)器，會(huì)讓服務(wù)器錯(cuò)誤打開連接系冗。
4.四次揮手
- 服務(wù)器端奕扣，客戶端處于ESTABLISHED。
- 客戶端發(fā)送一個(gè)連接釋放報(bào)文段掌敬，F(xiàn)IN=1惯豆。
- 服務(wù)器端發(fā)送確認(rèn)，TCP處于半關(guān)閉狀態(tài)奔害】蓿客戶端仍可以接收數(shù)據(jù)。
- 當(dāng)服務(wù)器端不再需要連接的時(shí)候华临，發(fā)送連接釋放報(bào)文段芯杀，F(xiàn)IN=1。
- 客戶端收到去人雅潭，進(jìn)入TIME_WAIT(2MSL（最大報(bào)文存活時(shí)間）)揭厚，然后釋放連接。
- 服務(wù)器端收到確認(rèn)后釋放連接扶供。
TIME_WAIT原因筛圆？
確保最后一個(gè)確認(rèn)報(bào)文能夠到達(dá)。如果 服務(wù)器端沒收到客戶端發(fā)送來的確認(rèn)報(bào)文诚欠，那么服務(wù)器端就會(huì)重新發(fā)送連接釋放請求報(bào)文顽染。
讓本連接持續(xù)時(shí)間內(nèi)所產(chǎn)生的所有報(bào)文都從網(wǎng)絡(luò)中消失，避免在新的連接中出現(xiàn)舊的報(bào)文轰绵。
5.實(shí)現(xiàn)可靠傳輸?
5.1超時(shí)重傳
如果一個(gè)已經(jīng)發(fā)送的報(bào)文段在超時(shí)時(shí)間（略大于RTT（報(bào)文段從發(fā)送再到接收到確認(rèn)所經(jīng)過的時(shí)間））內(nèi)沒有收到確認(rèn)粉寞，那么就重傳這個(gè)報(bào)文段。
5.2滑動(dòng)窗口
發(fā)送方和接收方各有一個(gè)窗口左腔，接收方通過 TCP 報(bào)文段中的窗口字段告訴發(fā)送方自己的窗口大小唧垦，發(fā)送方根據(jù)這個(gè)值和其它信息設(shè)置自己的窗口大小。
發(fā)送窗口內(nèi)的字節(jié)都允許被發(fā)送液样，接收窗口內(nèi)的字節(jié)都允許被接收振亮。如果發(fā)送窗口左部的字節(jié)已經(jīng)發(fā)送并且收到了確認(rèn)（接收窗口只會(huì)對窗口內(nèi)最后一個(gè)按序到達(dá)的字節(jié)進(jìn)行確認(rèn)），那么就滑動(dòng)窗口至第一個(gè)字節(jié)不是已發(fā)送且已確認(rèn)的狀態(tài)鞭莽。
接受方可以通過控制窗口大小來進(jìn)行流量控制坊秸。
5.2擁塞控制
cwnd為擁塞窗口，是一個(gè)狀態(tài)變量澎怒。
慢開始和擁塞避免
慢開始：cwnd=1褒搔，收到確認(rèn)后，cwnd加倍。并設(shè)置一個(gè)慢開始門限 ssthresh星瘾，當(dāng)cwnd >= ssthresh 時(shí)走孽，進(jìn)入擁塞避免。
擁塞避免：cwnd 每輪加 1琳状。
若出現(xiàn)了超時(shí)磕瓷，令ssthresh = cwnd / 2，重新執(zhí)行慢開始念逞。
快重傳與快恢復(fù)
在發(fā)送方困食，如果收到三個(gè)重復(fù)確認(rèn)，那么可以知道下一個(gè)數(shù)據(jù)塊丟失肮柜，此時(shí)執(zhí)行快重傳陷舅，立即重傳下一個(gè)報(bào)文段。執(zhí)行快恢復(fù)审洞，令 ssthresh = cwnd / 2 莱睁，cwnd = ssthresh，此時(shí)直接進(jìn)入擁塞避免芒澜。
