【传输层】TCP和UDP的特点和区别

UDP和TCP的特点

• 用户数据报协议UDP（User Datagram Protocol）是无连接的，尽最大可能交付，没有拥塞控制，面向报文，支持一对一、一对多、多对多的交互通信。
• 传输控制协议TCP（Transmission Control Protocol）是面向连接的，提供可靠交付，有流量控制，拥塞控制，提供全双工通信，面向字节流，只支持一对一（点对点）的通信。

UDP首部格式

首部字段只有8个字节，包括源端口、目的端口、长度、检验和。
12字节的伪首部是为了计算检验和临时添加的。

TCP首部格式

• 序号： 用于对字节流进行编号，例如序号为101，表示第一个字节的编号为101，如果数据长度为200字节，那么下一个收到的报文段的序号为301，常用seq表示。
• 确认号： 期待收到的一下报文段的序号。例如 B 正确收到 A 发送来的一个报文段，序号为 501，携带的数据长度为 200 字节，因此 B 期望下一个报文段的序号为 701，B 发送给 A 的确认报文段中确认号就为 701。
• 数据偏移： 指的是数据部分距离报文段起始处的偏移量，实际上指的是首部的长度。
• 确认ACK： 当 ACK=1 时确认号字段有效，否则无效。TCP 规定，在连接建立后所有传送的报文段都必须把 ACK 置 1。
• 同步SYN： 在连接建立时用来同步序号。当 SYN=1，ACK=0 时表示这是一个连接请求报文段。若对方同意建立连接，则响应报文中 SYN=1，ACK=1。
• 终止FIN： 用来释放一个连接，当 FIN=1 时，表示此报文段的发送方的数据已发送完毕，并要求释放连接。
• 窗口： 窗口值作为接收方让发送方设置其发送窗口的依据。之所以要有这个限制，是因为接收方的数据缓存空间是有限的。

UDP如何实现可靠传输

相对于TCP，由于UDP是面向无连接、不可靠的传输协议。
如果我们要用UDP去实现可靠的传输，则需要解决两个问题：

• 丢包
• 后发先至（包的顺序）

解决方法：
1）给数据包编号，按照包的顺序接收并存储；
2）接收端接收到数据包后发送确认信息给发送端，发送端接收确认数据以后再继续发送下一个包，如果接收端收到的数据包的编号不是期望的编号，则要求发送端重新发送。

感谢CS-Notes 的指导