Linux12-UDP\TCP

📚 TCP/UDP 核心知识点总结

一、UDP

1. 特点

• 无连接：无需建立连接即可发送数据。
• 不可靠：不保证数据顺序或完整性。
• 低延迟：适合实时性要求高的场景。

2. 应用场景

• 视频/音频流传输（如直播）。
• DNS 查询、在线游戏。

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二、TCP

1. 特点

• 面向连接：通过三次握手建立连接。
• 可靠传输：通过序列号SYN、ACK 确认和重传机制保证数据完整性。
• 流量控制：滑动窗口机制避免网络拥塞。
• 

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三、TCP 三次握手与四次挥手

🔍 为什么三次握手的第二个阶段是 ACK+SYN，而四次挥手的确认和结束要分开发送？

🌟 1. 三次握手的第二个阶段为什么是 ACK+SYN？

• 核心目标：同步序列号 + 确认能力。
  • TCP 是全双工协议，双方需独立确认发送和接收能力。
  • SYN 用于交换初始序列号（ISN），ACK 用于确认收到 SYN。
• 合并原因：
  • 减少网络开销（从 4 次握手优化为 3 次）。
  • 服务器收到 SYN 后必须立即确认（ACK），同时需同步自己的序列号（SYN）。

🌟 2. 四次挥手的确认和结束为什么要分开发送？

• 核心目标：非对称关闭 + 数据传输可能性。
  • 一方可能仍有数据需要发送（如 HTTP 响应剩余部分）。
  • FIN 表示“无数据发送”，ACK 表示“已收到 FIN”。
• 分开发送原因：
  • 被动关闭方可能无法立即停止发送数据。
  • 合并 FIN+ACK 会导致被动关闭方无法完成剩余数据传输。

🌟 3. 关键差异总结

方面	三次握手	四次挥手
目标	双向同步序列号 + 确认能力	非对称关闭连接
SYN/FIN 的角色	同步初始序列号（必须立即确认）	请求关闭连接（可能延迟发送）
ACK 的角色	确认 SYN（必须立即发送）	确认 FIN（可能延迟发送）
合并的必要性	合并为 SYN+ACK 减少开销	无法合并，因 FIN 和 ACK 发送时机不同

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四、TCP 相关函数

1. send 函数

ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);

• 功能：发送数据。
• 参数：
  • sockfd：套接字文件描述符。
  • buf：数据缓冲区首地址。
  • len：数据长度。
  • flags：默认设为 0。
• 返回值：
  • 成功：发送的字节数。
  • 失败：-1。

2. recv 函数

ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);

• 功能：从 TCP 套接字接收数据。
• 参数：
  • sockfd：套接字文件描述符。
  • buf：保存接收数据的缓冲区首地址。
  • len：期待接收的字节数。
  • flags：默认设为 0。
• 返回值：
  • 成功：实际接收的字节数。
  • 发送端关闭时：返回 0。
  • 失败：-1。

3. listen 函数

int listen(int sockfd, int backlog);

• 功能：监听三次握手请求。
• 参数：
  • sockfd：套接字文件描述符。
  • backlog：等待处理的三次握手请求的最大数量。
• 返回值：
  • 成功：0。
  • 失败：-1。

4. accept 函数

int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);

• 功能：处理三次握手队列中的第一个请求，创建新套接字。
• 参数：
  • sockfd：套接字文件描述符。
  • addr：保存客户端 IP 地址的缓冲区首地址。
  • addrlen：IP 地址长度。
• 返回值：
  • 成功：新套接字文件描述符。
  • 失败：-1。