計網--TCP三揮四握&TCP與UDP的區別
首先咱們弄清楚，TCP協議和UCP協議與TCP/IP協議的聯絡，很多人犯糊塗了，一直都是說TCP/IP協議與UDP協議的區別，我覺得這是沒有從本質上弄清楚網路通訊！
TCP/IP協議是一個協議簇。裡面包括很多協議的。UDP只是其中的一個。之所以命名為TCP/IP協議，因為TCP,IP協議是兩個很重要的協議，就用他兩命名了。
TCP/IP協議集包括應用層,傳輸層，網路層，網路訪問層。
其中應用層包括:
超文字傳輸協議(HTTP):全球資訊網的基本協議.
檔案傳輸(TFTP簡單檔案傳輸協議):
遠端登入(Telnet),提供遠端訪問其它主機功能,它允許使用者登入
internet主機,並在這臺主機上執行命令.
網路管理(SNMP簡單網路管理協議),該協議提供了監控網路裝置的方法,以及配置管理,統計資訊收集,效能管理及安全管理等.
域名系統(DNS),該系統用於在internet中將域名及其公共廣播的網路節點轉換成IP地址.
其次網路層包括:
Internet協議(IP)
Internet控制資訊協議(ICMP)
地址解析協議(ARP)
反向地址解析協議(RARP)
最後說網路訪問層:網路訪問層又稱作主機到網路層(host-to-network).網路訪問層的功能包括IP地址與實體地址硬體的對映,以及將IP封裝成幀.基於不同硬體型別的網路介面,網路訪問層定義了和物理介質的連線.
當然我這裡說得不夠完善，TCP/IP協議本來就是一門學問，每一個分支都是一個很複雜的流程，但我相信每位學習軟體開發的同學都有必要去仔細瞭解一番。
下面我著重講解一下TCP協議和UDP協議的區別。
TCP（Transmission Control Protocol，傳輸控制協議）是面向連線的協議，也就是說，在收發資料前，必須和對方建立可靠的連線。一個TCP連線必須要經過三次“對話”才能建立起來，其中的過程非常複雜，只簡單的描述下這三次對話的簡單過程：主機A向主機B發出連線請求資料包：“我想給你發資料，可以嗎？”，這是第一次對話；主機B向主機A傳送同意連線和要求同步（同步就是兩臺主機一個在傳送，一個在接收，協調工作）的資料包：“可以，你什麼時候發？”，這是第二次對話；主機A再發出一個數據包確認主機B的要求同步：“我現在就發，你接著吧！”，這是第三次對話。三次“對話”的目的是使資料包的傳送和接收同步，經過三次“對話”之後，主機A才向主機B正式傳送資料。
詳細點說就是：（文章部分轉載http://zhangjiangxing-gmail-com.iteye.com，主要是這個人講解得很到位，的確很容易使人理解！）
TCP三次握手過程
1 主機A通過向主機B 傳送一個含有同步序列號的標誌位的資料段給主機B ,向主機B 請求建立連線,通過這個資料段,
主機A告訴主機B 兩件事:我想要和你通訊;你可以用哪個序列號作為起始資料段來回應我.
2 主機B 收到主機A的請求後,用一個帶有確認應答(ACK)和同步序列號(SYN)標誌位的資料段響應主機A,也告訴主機A兩件事:
我已經收到你的請求了,你可以傳輸資料了;你要用哪佧序列號作為起始資料段來回應我
3 主機A收到這個資料段後,再發送一個確認應答,確認已收到主機B 的資料段:"我已收到回覆,我現在要開始傳輸實際資料了
這樣3次握手就完成了,主機A和主機B 就可以傳輸資料了.
3次握手的特點
沒有應用層的資料
SYN這個標誌位只有在TCP建產連線時才會被置1
握手完成後SYN標誌位被置0
TCP建立連線要進行3次握手,而斷開連線要進行4次
1 當主機A完成資料傳輸後,將控制位FIN置1,提出停止TCP連線的請求
2 主機B收到FIN後對其作出響應,確認這一方向上的TCP連線將關閉,將ACK置1
3 由B 端再提出反方向的關閉請求,將FIN置1
4 主機A對主機B的請求進行確認,將ACK置1,雙方向的關閉結束.
由TCP的三次握手和四次斷開可以看出,TCP使用面向連線的通訊方式,大大提高了資料通訊的可靠性,使傳送資料端
和接收端在資料正式傳輸前就有了互動,為資料正式傳輸打下了可靠的基礎
名詞解釋
ACK TCP報頭的控制位之一,對資料進行確認.確認由目的端發出,用它來告訴傳送端這個序列號之前的資料段
都收到了.比如,確認號為X,則表示前X-1個數據段都收到了,只有當ACK=1時,確認號才有效,當ACK=0時,確認號無效,這時會要求重傳資料,保證資料的完整性.
SYN 同步序列號,TCP建立連線時將這個位置1
FIN 傳送端完成傳送任務位,當TCP完成資料傳輸需要斷開時,提出斷開連線的一方將這位置1
TCP的包頭結構：
源埠 16位
目標埠 16位
序列號 32位
迴應序號 32位
TCP頭長度 4位
reserved 6位
控制程式碼 6位
視窗大小 16位
偏移量 16位
校驗和 16位
選項 32位(可選)
這樣我們得出了TCP包頭的最小長度，為20位元組。
UDP（User Data Protocol，使用者資料報協議）
（1） UDP是一個非連線的協議，傳輸資料之前源端和終端不建立連線，當它想傳送時就簡單地去抓取來自應用程式的資料，並儘可能快地把它扔到網路上。在傳送端，UDP傳送資料的速度僅僅是受應用程式生成資料的速度、計算機的能力和傳輸頻寬的限制；在接收端，UDP把每個訊息段放在佇列中，應用程式每次從佇列中讀一個訊息段。
（2） 由於傳輸資料不建立連線，因此也就不需要維護連線狀態，包括收發狀態等，因此一臺服務機可同時向多個客戶機傳輸相同的訊息。
（3） UDP資訊包的標題很短，只有8個位元組，相對於TCP的20個位元組資訊包的額外開銷很小。
（4） 吞吐量不受擁擠控制演算法的調節，只受應用軟體生成資料的速率、傳輸頻寬、源端和終端主機效能的限制。
（5）UDP使用盡最大努力交付，即不保證可靠交付，因此主機不需要維持複雜的連結狀態表（這裡面有許多引數）。
（6）UDP是面向報文的。傳送方的UDP對應用程式交下來的報文，在新增首部後就向下交付給IP層。既不拆分，也不合並，而是保留這些報文的邊界，因此，應用程式需要選擇合適的報文大小。
我們經常使用“ping”命令來測試兩臺主機之間TCP/IP通訊是否正常，其實“ping”命令的原理就是向對方主機發送UDP資料包，然後對方主機確認收到資料包，如果資料包是否到達的訊息及時反饋回來，那麼網路就是通的。
UDP的包頭結構：
源埠 16位
目的埠 16位
長度 16位
校驗和 16位
小結TCP與UDP的區別：
1.基於連線與無連線；
2.對系統資源的要求（TCP較多，UDP少）；
3.UDP程式結構較簡單；
4.流模式與資料報模式 ；
5.TCP保證資料正確性，UDP可能丟包，TCP保證資料順序，UDP不保證。
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