TCP和UDP協議

• TCP：即傳輸控制協議，是一種面向連線的，可靠的，基於位元組流的傳輸層的通訊協議

• UDP：即使用者資料報協議，是一種面向報文的傳輸層的協議

  OSI七層模型與TCP/IP五層模型：

  1. 應用層：為計算機使用者提供介面和各種網路服務
  2. 表示層：提供對應用層的資料的編碼和轉換
  3. 會話層：負責管理各層之間的會話
  4. 傳輸層：為上層協議提供可靠透明的資料傳輸的服務
  5. 網路層：負責把地址傳送給目標傳輸層
  6. 資料鏈路層：把位元組合成位元組，再把位元組組合成幀，使用資料鏈路層來訪問介質
  7. 物理層：通過物理介質傳輸位元流

TCP和UDP的區別：

1. TCP是面向連線的；UDP是面向無連線的，即傳輸前不需要建立連線

2. TCP提供的是可靠的服務，TCP可以達到不重複，不亂序，不丟失，不重複的傳輸效果；UDP會盡最大努力交付，不能保證可靠交付

3. TCP是面向位元組流；UDP是面向報文的，UDP沒有擁塞控制

4. TCP的首部開銷20個位元組；UDP首部開銷小，佔了8個位元組

5. TCP需要三次握手；UDP則不需要，所以說UDP的實時性要比TCP要強，因為UDP不需要握手，因此就不易受到攻擊，安全性要比TCP要好。

6. 由於使用者在傳輸檔案時追求的是準確可靠的傳輸，所以TCP適用於檔案傳輸等準確傳輸；

   在視訊通話或者語音通話時，使用者不會太在意準確性，更多的追求的時實時性，減少網路不佳所帶來的不利影響，因此UDP大多適用於視訊通話等音訊傳輸

三次握手和四次握手

• 三次握手：TCP進行建立連線

  過程：

  1. 第一次握手：客戶端給服務端傳送一個SYN，服務端就知道了客戶端有傳送能力，服務端的接受能力也正常。
  2. 第二次握手：服務端收到了SYN後，會回覆SYN+ACK給客戶端，客戶端就知道了服務端的接收能力和傳送能力正常。
  3. 第三次握手：客戶端收到SYN+ACK後，會迴應一個ACK報文給服務端端。服務端就知道了客戶端的接收能力正常。之後建立連線

  作用：

  1. 確認雙方的接受和傳送能力
  2. 指定初始化的序列號，為可靠性傳輸做準備

• 四次握手：TCP斷開連線、

  1. 客戶端向服務端傳送斷開連線的請求，並進入等待狀態
  2. 服務端回覆客戶端收到斷開連線的請求，並進入等待關閉狀態
  3. 隔了一段時間後，服務端向客戶端傳送請求，表示可以斷開連線，保持等待關閉狀態
  4. 客戶端回覆服務端收到了確認的請求，然後客戶端經過兩個報文壽命後，客戶端CLOSE；當服務端收到了客戶端的確認之後立即進入CLOSE。

TCP的粘包和拆包

TCP是流的形式進行資料傳輸，傳輸的最小單位是一個報文段

粘包：

客戶端發出的兩個資料包首尾相連了，服務端就不知道兩個資料包都是在哪開始在哪結束的了。

拆包：

就是把一條完整的訊息拆分成兩個資料包，伺服器無法處理這種邏輯

產生粘包和拆包的原因：

TCP是以流的方式進行資料傳輸，傳輸的最小單位是一個報文段，連線層每此傳輸都有一個最大限制（1500位元），如果超過這個最大限制就會發生拆包的現象。

TCP為了提高效能，會把要傳送的資料先發送到緩衝區，等待緩衝區滿了，才一起傳送，所以當寫入程式大於這個緩衝區的大小，也會發生拆包。反之，如果寫入程式小於這個緩衝區，就會發生粘的現象

解決方案：

• 使用帶訊息頭的協議，頭部儲存儲存開始的標誌和訊息的長度。在解析的時候就從這個頭部開始向後讀取該長度的內容即可
• 設定定長訊息，服務端每次讀取定長內容都作為一個完整訊息
• 設定訊息邊界，即從網路流中分離出訊息內容