UDP、TCP、SCTP三大协议的概述

用户数据报协议（UDP）
UDP是简单的传输层协议。应用进程网一个UDP套接字写入一个消息，该消息随后被封装到一个UDP数据报，该UDP数据报进而又被封装到一个IP数据报，然后发送到目的地。UDP不保证UDP数据报会到达其最终目的地，不保证各个数据报的先后顺序跨网络后保持不变，也不保证每个数据报只到达一次。
我们使用UDP进行网络编程所遇到的问题是它所缺乏的可靠性。如果一个数据报到达了其最终的目的地，但是校验和检测发现有错误，或者该数据报在网络传输过程中被丢弃了，它就无法被投递给UDP套接字，也不会被源端自动重传。如果想确保一个数据报到达其目的地，可以用程序中添置一大堆特性：来自对端的确认、本端的超时与重传等
每个UDP数据报都有一个长度。如果一个数据报确定地到达其目的地，那么该数据报的长度将随数据一道传递给接收端的应用进程。我们已经提到过TCP是一个字节流协议，没有任何记录边界，这一点不同于TCP。
我们也说UDP提供无连接的服务，因为UDP客户与服务器之间不必存在任何长期关系。举例来说，一个UDP客户可以创建一个套接字并发送一个数据报给一个给定的服务器，然后立即用同一个套接字发送另一个数据报给另一个服务器。同样地，一个UDP服务器可以用同一个UDP套接字从若干个不同的客户接收数据报，每个客户一个数据报。
传输层控制协议TCP
由TCP向应用进程提供的服务不同于由UDP提供服务。首先，TCP提供客户与服务器之间的连接。TCP客户先与某个给定服务器建立一个连接，再跨该连接与那个服务器交换数据，然后终止这个连接。
其次，TCP还提供了可靠性。当TCP向另一端发送数据时，它要求对端返回一个确认。如果没有收到确认，TCP就自动重传数据并等待更长时间。在数次重传失败后，TCP才放弃，如此在尝试发送数据上所花的总时间一般为4~10分钟
TCP含有用于动态估算客户端和服务器之间的往返时间的算法，以便它知道等待一个确认需要多少时间。举例子来说，RTT在一个 局域网上大约是几毫秒，跨域一个广域网可能是数秒钟。另外，因为RTT受网络的影响，TCP还持续估算一个给定连接的RTT。
TCP通过给其中每个字节关联一个序列号对所发送的数据进行排序。举个例子来说，假设一个应用写2048字节到一个TCP套接字，导致TCP发送2个字节：第一个分节所含数据的序列号为1~1024，第二个分节所含数据的序列号1025-2048。（分节是TCP传递给IP的数据单元。）如果这些分节非顺序到达，接收端TCP将先根据它们的序列号重新排序，再把结果数据传递给接收应用。如果接收端TCP接收到来自对端的重复数据（譬如说对端认为一个分节已丢失并因此重传，而这个分节并没有真正丢失，只是网络通信过于拥挤），它可以（根据序列号）判定数据是重复的从而丢弃重复的数据
UDP不提供可靠性，UDP本身不提供确认，序列号，RTT估算，超时和重传机制，如果某一个UDP数据报在网络中被复制，两份副本就可能都递送到接收端的主机。同样地，如果一个UDP客户发送两个数据报到同一个目的地，它们可能被网络重新排序，颠倒顺序后到达目的地。UDP应用必须处理所有这些情况。
再次TCP提供流量控制。TCP总是告知对端在任何时刻它一次能够对端接收多少字节的数据，这称为通告窗口。在任何时刻，该窗口指出接收缓冲区中当前可用的空间量，从而确保发送端发送的数据不会使接收缓冲区溢出。该窗口时刻动态变化：当接收到来自发送端的数据时，窗口大小就减小，但是当接收端应用从缓冲区中读取数据时，窗口大小就增大。通告窗口大小减小到0是有可能的：当TCP对应的某个套接字的接收缓冲区已满，导致它必须等待应用从该缓冲区读取数据时，方能从对端再接收数据。
UDP不提供流量控制，让较快的UDP发送端以一个UDP接收端难以跟上的速率发送数据时非常容易的。
最后TCP通信是全双工的。这意味着一个给定的连接上应用可以在任何时刻在进出两个方向上既发送数据又接收数据。因此，TCP必须为每个数据流方向跟踪诸如序列号和通告窗口大小等状态信息。建立一个全双工连接后，需要的话可以把它转换成一个单工连接
UDP可以是全双工的
流控制传输协议（SCTP）
SCTP提供的服务与UDP和TCP提供的类似。SCTP在客户和服务器之间提供关联，并像TCP那样给应用提供可靠性、排序、流量控制以及全双工的数据传送。SCTP中使用“关联”这一词取代“连接”是为了避免这样的内涵：一个连接只涉及两个IP地址之间的通信。一个关联指代两个系统之间的一个通信，它可能因为SCTP支持多宿而涉及不止两个地址
与TCP不同的是，SCTP是面向消息的，它提供各个记录的按序递送服务。与UDP一样，由发送端写入的每条记录的长度随数据一道传递给接收端应用。
SCTP能够在所连接的端点之间提供多个流，每个流各自可靠地按序递送消息。一个流上某个消息的丢失不会阻塞同一关联其他流上的消息投递。这种做法和TCP正好相反，就TCP而言，在单一字节流中任何位置的字节丢失都将阻塞该连接上其后所有数据的递送，直到该丢失被修复为止。
SCTP还是提供多宿特性，使得单个SCTP端点能够支持多个IP地址。该特性可以增强应对网络故障的健壮性。一个端点可能有多个冗余的网络连接，每个网络有可能有各自接入因特网的基础设施连接，当该端点与另一个端点建立一个关联后，如果它的某个网络或某个跨域因特网的通路发生故障，SCTP就可以通过切换到使用已与该关联相关的另一个地址来规避所发生的故障