目录 UDP一、UDP协议端格式二、特性：三、基于UDP的应用层协议 TCP一、TCP协议端格式二、特性：三、机制1. 确认应答机制2. 超时重传机制3. 连接管理机制4.滑动窗口5.流量控制6.拥塞控制7.延迟应答 四、总结
UDP
不保证安全，但性能比较好。
一、UDP协议端格式16位UDP长度, 表示整个数据报(UDP首部+UDP数据)的最大长度;
如果校验和出错, 就会直接丢弃;
知道对端的IP和端口号就直接进行传输, 不需要建立连接;不可靠
没有确认机制, 没有重传机制; 如果因为网络故障该段无法发到对方, UDP协议层也不会给应用层返
回任何错误信息;面向数据报
最大不超过64K，不能够灵活的控制读写数据的次数和数量;有接收缓存区，没有发送缓存区
UDP没有真正意义上的 发送缓冲区. 调用sendto会直接交给内核, 由内核将数据传给网络层协议进行后续
的传输动作;UDP具有接收缓冲区. 但是这个接收缓冲区不能保证收到的UDP报的顺序和发送UDP报的顺序一致; 如果缓冲区满了, 再到达的UDP数据就会被丢弃;UDP的socket既能读, 也能写, 这个概念叫做全双工 三、基于UDP的应用层协议 NFS: 网络文件系统TFTP: 简单文件传输协议DHCP: 动态主机配置协议BOOTP: 启动协议(用于无盘设备启动)DNS: 域名解析协议 TCP
在达到一定数据安全的基础上，满足性能，是安全和性能平衡
一、TCP协议端格式源/目的端口号: 表示数据是从哪个进程来, 到哪个进程去;
4位TCP报头长度: 表示该TCP头部有多少个32位bit(有多少个4字节); 所以TCP头部最大长度是15 * 4 = 60
6位标志位:
URG: 紧急指针是否有效
ACK: 确认号是否有效
PSH: 提示接收端应用程序立刻从TCP缓冲区把数据读走
RST: 对方要求重新建立连接; 我们把携带RST标识的称为复位报文段
SYN: 请求建立连接; 我们把携带SYN标识的称为同步报文段
FIN: 通知对方, 本端要关闭了, 我们称携带FIN标识的为结束报文段
16位校验和: 发送端填充, CRC校验. 接收端校验不通过, 则认为数据有问题. 此处的检验和不光包含TCP首部, 也包含TCP数据部分。
16位紧急指针: 标识哪部分数据是紧急数据;
二、特性： 有连接可靠的面向字节流具有接收和发送缓冲区 三、机制 1. 确认应答机制序号+确认序号实现
TCP将每个字节的数据都进行了编号，即为序列号。
每一个ACK都带有对应的确认序列号, 意思是告诉发送者, 我已经收到了哪些数据; 下一次你从哪里开始发。
系统基于TCP协议实现，动态计算报文的最大生存时间（MSL），超时时间设置为2MSL。
作用：超过超时时间，表示丢包(发送数据报、接收确认数据报)，需要重新发送数据报(系统中发送缓冲区保存有数据，可以重发)
建立连接都是单方向建立连接的。
建立连接的过程：
TCP三次握手的流程：
（1）客户端发送一个SYN请求到服务端；
（2）服务端接收后返回一个对这条SYN建立连接的ACK响应并且发送一个服务端到客户端连接的SYN请求，两个合并发送回客户端，客户端接收到以后，相当于客服端到服务端连接已经建立起来；
（3）客户端在恢复一个ACK的响应，在服务端接收到响应后，表示完全建立好连接。
可以四次握手（超出三次）
发生四次握手的情况：（1）发生丢包的情况；（2）SYN+ACK拆开
不能两次握手（小于三次）
关闭连接的过程：
（1）[ESTABLISHED -> FIN_WAIT_1] 客户端主动调用close时, 向服务器发送结束报文段, 同时进入FIN_WAIT_1;
（2）[FIN_WAIT_1 -> FIN_WAIT_2] 客户端收到服务器对结束报文段的确认, 则进入FIN_WAIT_2, 开始等待服务器的结束报文段;
（3）[FIN_WAIT_2 -> TIME_WAIT] 客户端收到服务器发来的结束报文段, 进入TIME_WAIT, 并发出LAST_ACK;
（4）[TIME_WAIT -> CLOSED] 客户端要等待一个2MSL(Max Segment Life, 报文最大生存时间)的时间, 才会进入CLOSED状态。
不能三次挥手：第二次ACK是系统内核实现的ACK响应, 而FIN是用户程序手动关闭。
能五次挥手：是让用户程序在关闭连接前处理需要的任务(如释放资源)
CLOSE_ WAIT状态:服务端程序没有调用close方法，导致出现大量的连接处于CLOSE _WAIT状态,代表半关闭,是一种bug。
问题1：
在第三次数据传输，服务端发送FIN请求到客户端，客户端处于TIME_ WAIT,为什么不能设置为CLOSED?
答：因为第四次ACK响应报文可能丢包，导致服务端无法关闭连接，需要服务端重新发送FIN请求,所以客户端必须等待最大超时时间(2MSL)。
问题2：
为什么TIME_WAIT的时间是2MSL?
答：（1）MSL是TCP报文的最大生存时间, 因此TIME_WAIT持续存在2MSL的话就能保证在两个传输方向上的尚未被接收或迟到的报文段都已经消失(否则服务器立刻重启, 可能会收到来自上一个进程的迟到的数据, 但是这种数据很可能是错误的);（2）同时也是在理论上保证最后一个报文可靠到达(假设最后一个ACK丢失, 那么服务器会再重发一个FIN。这时虽然客户端的进程不在了, 但是TCP连接还在, 仍然可以重发LAST_ACK)。
返回的ACK传输时间+服务端重新发送FIN的传输时间
无需等待确认应答而可以继续发送数据的最大值.。窗口越大, 则网络的吞吐率就越高。丢包：（两种情况）
（1）数据包已经抵达，ACK响应被丢包。
ACK响应报文中，携带下一个序号是多少则表示在此序号之前的所有数据都已经接收到。所以这种情况下， 部分ACK丢了并不要紧，因为可以通过后续的ACK进行确认。
（2）数据包就直接被丢。
当某一段报文段丢失之后, 发送端会一直收到 1001 这样的ACK, 就像是在提醒发送端 "我想要的是 1001"一样;
如果发送端主机连续三次收到了同样一个 “1001” 这样的应答, 就会将对应的数据 1001 - 2000 重新发送;
这个时候接收端收到了 1001 之后, 再次返回的ACK就是7001了(因为2001 - 7000)接收端其实之前就已经收到了, 被放到了接收端操作系统内核的接收缓冲区中;
窗口的滑动：依赖ack响应报文中的下一个序号来进行滑动，而下一个序号是多少，又依赖接收到的连续报文的最大序号。原理:
操作系统内核为了维护这个滑动窗口,需要开辟发送缓冲区来记录当前还有哪些数据没有应答;只有确认应答过的数据,才能从缓冲区删掉。
接收缓冲区保存有响应ack数据的信息，可以根据ack丢包进行重发。
这种机制被称为"高速重发控制"(也叫“快重传")。 5.流量控制
接收端处理数据的速度是有限的.。如果发送端发的太快, 导致接收端的缓冲区被打满, 这个时候如果发送端继续发送, 就会造成丢包, 继而引起丢包重传等等一系列连锁反应。因此TCP支持根据接收端的处理能力, 来决定发送端的发送速度。 这个机制就叫做流量控制(Flow Control)。
接收端：通过TCP协议头中的“窗口大小”字段,告诉发送端，发送数据的大小。接收端一旦发现自己的缓冲区快满了, 就会将窗口大小设置成一个更小的值通知给发送端。发送端接受到这个窗口之后, 就会减慢自己的发送速度。如果接收端缓冲区满了, 就会将窗口置为0; 这时发送方不再发送数据, 但是需要定期发送一个窗口探测数据段, 使接收端把窗口大小告诉发送端。
目的：接收端接收能力有限，为了防止接收缓冲区被打满，再接收数据就直接丢弃。使用窗口大小可以告诉发送端发送数据的大小。
原理:
拥塞窗口初始值设为1,以慢启动指数级增长的方式,达到一定阈值转变为线性增长的方式
原理:
接收到多个数据报时，不针对每条数据报响应ack,而是延迟一定时间， 这样接收缓冲区数据很快被处理，可用空间就更大,
返回的窗口大小字段就可以设置的更大，使网络吞吐量更大,传输效率更高
延迟的依据:
(1)数量(2) 时间都是由系统决定
TCP安全机制:
(1)确认应答机制
(2) 超时重传机制
(3) 连接管理机制
(4) 流量控制
(5) 拥塞控制
TCP性能机制:
(1)滑动窗口
(2) 延迟应答
(3)捎带应答