TCP和UDP区别详细分析

tcp：基于连接，类似打电话，可靠
三次握手：三次握手是建立连接的过程，当客户端向服务端发起连接时，会发送一个syn包，服务端如果允许客户端连接，则回复syn+ack，最后客户端会再向服务端发送ack确认包。
为什么两次握手不行：为了防止已失效的报文，突然又传到服务器端引起错误，比如当客户端发送syn包时，由于网络不稳定，syn在中间滞留，客户端会再发送一次syn包，这次正常到达了
服务端，服务端发送syn+ack包给客户端，建立了连接，当网络恢复后，第一次滞留在网络上的syn包也发送到了服务端，服务端也回复了syn+ack包到客户端，此时就建立了两个连接，实际上是一个连接。所以需要客户端
回复一个ack，也就是第三次握手，才能保证一个连接，解决了在不可靠的信道上建立了可靠的连接。

如何解决丢包问题：
tcp协议为每一个连接建立一个发送缓冲区，从建立连接后的第一个字节的序列号为0，后面每个字节的序列号都会+1，当要发送数据时，发送数据时，从发送缓冲区取一部分数据，组成发送报文，在报文的tcp协议头中
会附带序列号和长度，即：序列号+长度+数据内容，接收端在收到数据之后，会回复确认报文，确认报文ack=序列号+长度=下一个包起始序列号，这样一问一答的发送方式，能够使发送端确认发送的数据已经被对方收到，
这样发送端可以把待发送的数据，分割成一系列的碎片，发送给接收端，接收端根据序列号和长度，在接收后，重构出来完整的数据；发送端也可以发送连续的多包数据，接收端只需要回复一次ack就可以了。

如何解决数据乱序问题：
假设其中丢失了某些数据包，接收端可以要求发送端重传，比如丢失数据包中的序列号为100-199这100个字节的数据包，接收端向发送端发送ack=100的报文，发送收到后重传这一包数据，接收端接收后补齐数据。

以上过程不区分服务端和客户端，因为tcp是全双工的，对于两端来说均采用上述机制。

四次挥手：
客户端和服务端都可以发起关闭连接请求，假设客户端主动发起关闭连接请求，他需要向服务端发送一个fin包，表示要关闭连接，自己进入终止等待1状态，这是第一挥手，服务端向客户端发送ack包，表示自己进入关闭等待状态，客户端收到ack之后，进入第二次终止等待2状态，这是第二次挥手，此时服务端还可以向客户端发送数据，客户端还可以接收数据
此时服务端会向客户端发送一个fin包，服务端进入最后确认状态，这是第三次挥手，客户端收到之后，回复ack包，此时客户端进入超时等待状态，经过超时等待时间后关闭连接，而服务端收到ack包后立即关闭连接，这是第四次挥手，客户端第四次进入超时等待，这是为了保证服务端已经收到ack包，如果客户端发送了ack包之后，就释放连接，ack包有可能因为网络原因，在链路中丢失了，服务端将一直停留在最后确认状态，如果客户端最后发送ack之后，进入超时等待，这时因为服务端没有收到ack包，会重发fin包，客户端会响应这个fin包，重发ack包，并刷新超时时间，这个机制跟三次握手一样，也是保证在不可靠的网络链路中进行可靠的连接。

udp：基于非连接，类似写信，不可靠
发送数据就是简单的把数据包封装一下，然后通过网卡发出去就可以了，数据包之间并没有状态上的联系，正因为UDP这种简单的处理方式，导致他的性能损耗非常少，对于cpu 内存资源的占用也远小于tcp，但是对于网络传输中产生的丢包，udp协议并不能保证。所以UDP协议在传输稳定性上要弱于TCP协议。UDP特点是速度快，但是可能产生丢包，所以适用于对实时性要求高，对少量丢包并没有太大要求的场景。比如语音通话，视频直播等。

tcp传输数据稳定可靠，适用于对网络通讯质量要求较高的场景，需要准确无误的传输给对方，比如传输文件，发送邮件，浏览网页等