TCP和UDP

Tcp（传输控制协议）和udp（用户数据报协议）是传输层的协议

Tcp和Udp之间的区别

1. tcp面向连接，udp是无连接的协议

   tcp三次握手，四次挥手
   首先Client端发送连接请求报文，Server段接受连接后回复ACK报文，并为这次连接分配资源。Client端接收到ACK报文后也向Server段发生ACK报文，并分配资源，这样TCP连接就建立了。
   四次挥手：中断请求可以是client端先发出也可以是server端先发出
   假设Client端发起中断连接请求，也就是发送FIN报文。Server端接到FIN报文后，意思是说”我Client端没有数据要发给你了”，但是如果你还有数据没有发送完成，则不必急着关闭Socket，可以继续发送数据。所以你先发送ACK，”告诉Client端，你的请求我收到了，但是我还没准备好，请继续你等我的消息”。这个时候Client端就进入FIN_WAIT状态，继续等待Server端的FIN报文。当Server端确定数据已发送完成，则向Client端发送FIN报文，”告诉Client端，好了，我这边数据发完了，准备好关闭连接了”。Client端收到FIN报文后，”就知道可以关闭连接了，但是他还是不相信网络，怕Server端不知道要关闭，所以发送ACK后进入TIME_WAIT状态，如果Server端没有收到ACK则可以重传。“，Server端收到ACK后，”就知道可以断开连接了”。Client端等待了2MSL后依然没有收到回复，则证明Server端已正常关闭，那好，我Client端也可以关闭连接了。Ok，TCP连接就这样关闭了！

2. tcp可靠，udp不可靠
   tcp如果丢包会重传，udp不会

3. tcp有序，udp无序
   消息在传递的时候可能是无序的，先发送的后到达，tcp会进行排序，udp不会进行排序

4. tcp面向字节流，udp面向报文

   应用层交给UDP多长的报文，UDP就照样发送，即一次发送一个报文。
   TCP有一个缓冲，当应用程序传送的数据块太长，TCP就可以把它划分短一些再传送。如果应用程序一次只发送一个字节，TCP也可以等待积累有足够多的字节后再构成报文段发送出去。

5. tcp传递慢，udp传递快
   因为TCP需要建立连接、保证可靠性和有序性，所以比较耗时。这就是为什么视频流、广播电视、在线多媒体游戏等选择使用UDP。

6. tcp的头部比udp的大
   注意：基于tcp的协议如http/https，Telnet ，ftp，smtp
   基于udp的协议：DHCP，DNS，SNMP，TFTP，BOOTP。

tcp流量控制

如果发送方把数据发送得过快，接收方可能会来不及接收，这就会造成数据的丢失。所谓流量控制就是让发送方的发送速率不要太快，要让接收方来得及接收。
1. 滑动窗口实现流量控制
设A向B发送数据。在连接建立时，B告诉了A：“我的接收窗口是 rwnd = 400 ”(这里的 rwnd 表示 receiver window) 。因此，发送方的发送窗口不能超过接收方给出的接收窗口的数值。最后减到 rwnd = 0 ，即不允许发送方再发送数据了。

tcp拥塞控制

拥塞控制：防止过多的数据注入到网络中，这样可以使网络中的路由器或链路不致过载，拥塞控制是一个全局性的过程，涉及到所有的主机、路由器，以及与降低网络传输性能有关的所有因素。

几种拥塞控制的方法：

1. 
   
2. 慢开始( slow-start )
3. 拥塞避免( congestion avoidance )
4. 快恢复( fast recovery )。
5. 快重传( fast retransmit )
   慢开始算法：当主机开始发送数据时，如果立即所大量数据字节注入到网络，那么就有可能引起网络拥塞，因为现在并不清楚网络的负荷情况。因此，较好的方法是先探测一下，即由小到大逐渐增大发送窗口，也就是说，由小到大逐渐增大拥塞窗口数值。通常在刚刚开始发送报文段时，先把拥塞窗口 cwnd 设置为一个最大报文段MSS的数值。而在每收到一个对新的报文段的确认后，把拥塞窗口增加至多一个MSS的数值。用这样的方法逐步增大发送方的拥塞窗口 cwnd ，可以使分组注入到网络的速率更加合理。
   

一个传输轮次所经历的时间其实就是往返时间RTT
拥塞避免法：让拥塞窗口cwnd缓慢地增大，即每经过一个往返时间RTT就把发送方的拥塞窗口cwnd加1，而不是加倍。这样拥塞窗口cwnd按线性规律缓慢增长，比慢开始算法的拥塞窗口增长速率缓慢得多。