TCP，UDP协议

1. 为什么TCP是可靠传输，UDP不可靠？
1. 简单的说，TCP是面向连接的协议，而且建立连接时三次握手；UDP不关心数据是否传输正确，不面向连接的协议
2. 为什么面向连接就可靠呢？ 搞清楚“连接”的意义
1. 当提到连接，我们本能的会把它想成一根水管或者绳子，建立连接就是把这个水管或者绳子接起来。在通信的时候，我们会把连接想象成一个独立的通道，建立连接后所有的数据都顺着这个通道传输出去，对方就能收到有序完整的数据。但是实际上，因为各种各样的问题（硬件故障、网络阻塞、攻击等）的存在，网络传输通道本身就不可靠。所以，TCP里的所谓连接不是一个通道，它只是通信双方建立的一个一对一的逻辑关系，让双方都明确对方是自己的通信目标。
2. 既然双方只存在逻辑约定，数据仍然可能在传输过程中会出现错误、丢失等各种状况。那建立连接的意义是什么呢？
1. 就是为了保证数据传输的 完整 和 正确
2. TCP建立连接是三次握手过程：
1. 连接开始时，连接建立方(Client)发送SYN包，并包含了自己的初始序号a；
2. 连接接受方(Server)收到SYN包以后会回复一个SYN包，其中包含了对上一个a包的回应信息ACK，回应的序号为下一个希望收到包的序号，即a＋1，然后还包含了自己的初始序号b；
3. 连接建立方(Client)收到回应的SYN包以后，回复一个ACK包做响应，其中包含了下一个希望收到包的序号即b＋1。
   1.          　　

3. TCP终止连接是四次握手过程：
1. 首先进行关闭的一方（即发送第一个FIN）将执行主动关闭，而另一方（收到这个FIN）执行被动关闭。
2. 当服务器收到这个FIN，它发回一个ACK，确认序号为收到的序号加1。和SYN一样，一个FIN将占用一个序号。
3. 同时TCP服务器还向应用程序（即丢弃服务器）传送一个文件结束符。接着这个服务器程序就关闭它的连接，导致它的TCP端发送一个FIN。
4. 客户必须发回一个确认，并将确认序号设置为收到序号加1。

　　　　　　　　　　　　　　　　

4. 三次握手和四次握手中的ACK机制：
1. 由于通信过程的不可靠性，传输的数据不可避免的会出现丢失、延迟、错误、重复等各种状况，TCP协议为解决这些问题设计了一系列机制。ACK机制的核心，就是发送方向接收方发送数据后，接收方要向发送方发送ACK（回执）。如果发送方没接收到正确的ACK，就会重新发送数据直到接收到ACK为止。比如：发送方发送的数据序号是seq，那么接收方会发送seq + 1作为ACK，这样发送方就知道接下来要发送序号为seq + 1的数据给接收方了。
2. 在不同的异常情况下，ACK机制是怎么工作的：
   1. 数据丢失或延迟。发送方发送数据seq时会起一个定时器，如果在指定时间内没有接收到ACK seq + 1，就把数据seq再发一次。
   2. 数据乱序。接收方上一个收到的正确数据是seq + 4，它返回seq + 5作为ACK。这时候它收到了seq + 7，因为顺序错了，所以接收方会再次返回seq + 5给发送方。
   3. 数据错误。每一个TCP数据都会带着数据的校验和。接收方收到数据seq + 3以后会先对校验和进行验证。如果结果不对，则发送ACK seq + 3，让发送方重新发送数据。
   4. 数据重复。接收方直接丢弃重复的数据即可ACK的优化

• 3. 按照ACK机制，只要整个数据传输顺利结束，接收方就能收到完整有序的数据了。但是，如果我们针对每一个数据包都发送ACK，就会有大量的网络资源消耗在ACK的发送上，这不太划算的。于是，TCP设计了延迟ACK的机制。这个机制其实很简单。客户端一次给服务器发送多个数据包，当服务器收到客户端的数据包时，不马上发送ACK，而是稍微等一小段时间。在这个过程中服务器可能能收到后续几个数据包，服务器就可以直接按照最后一个正确的数据发送ACK，减少发送ACK的总数。
• 为什么偏偏是三次连接？知乎有答案：https://www.zhihu.com/question/24853633
  
  • 既要保证数据可靠传输，又要提高传输的效率，而用三次恰恰可以满足以上两方面的需求！
  • 总结一下，是一种权衡的结果
• TCP连接到底是什么？ https://blog.csdn.net/zdavb/article/details/47790229
1. 先给结论，什么是TCP连接？连接实际上是操作系统内核的一种数据结构，称为TCP控制块（TCB），对于linux而言是tcp_sock结构。不光连接，连数据包也是由一个数据结构来控制，linux里面称为sk_buff结构。