作者：HerryLo

原文永久連結： https://github.com/AttemptWeb...

TCP/IP協議， 你一定常常聽到，其中TCP（Transmission Control Protocol）稱為 傳輸控制協議，IP（Internet Protocol） 稱為網際協議。

事實上TCP/IP協議，是一個協議族，是一個協議的集合。

TCP/IP協議，定義了一整套規則。它定義整個網際網路如何連線，如何通訊，如何協商的最基礎規則。

TCP/IP協議分為五層，分別是應用層、傳輸層、網路層、資料鏈路層、物理層。每層都有對應的相關協議，其中TCP和UDP是傳輸層的兩個協議。

理解TCP和UDP

既然他們是傳輸層的協議，那麼他們的作用當然就是用來負責傳輸資料了。

我們想象一個場景，網路中隨意的兩端要通訊，會採取什麼傳輸方式呢？

可以先想象一下人類之間的通訊。

第一種是打電。我撥通電話你的電話，直到你回答“你好”，我聽到聲音之後，我們之間才繼續進行交談。

另一個是發簡訊。我給你的手機號傳送一條簡訊，無法知道你是否收到，然後我就只能等待你的回覆了。

其中第一種方式對應TCP，而第二種對應UDP。TCP是需要對方確認的，也就是傳輸之前需要進行三次握手（傳輸的兩端需要經過三次握手，才開始通訊）。UDP著比較粗暴，不論對方什麼情況，直接傳送，不需要確認過程。

而上圖中的看到的，TCP是可靠的，UDP是不可靠的，就是這個意思。

可靠的連線帶來的是效率的下降。比如一次網路請求，很大一部分時間其實都是浪費在互相確認的過程當中，資源消耗比較多，保證了資料傳輸是可靠的，而且傳輸資料是有序的。不可靠的連線帶來的是效率的提升，但可能服務質量有下降。

要擺脫一種人為的誤區，不要以為UDP不可靠，就沒有應用場景。據說QQ傳送資料就是靠UDP傳送的，儘管是不可靠的連線，可是還是用了非常多的校驗演算法保證了資料質量穩定，同也保證了效率。TCP儘管耗時，可是對於穩定性優先的場景，還是應該有限選用TCP，比方瀏覽器中訪問網頁用的就是TCP。此外在一些長連線系統裡面，比方微信，連線通道應該也是用TCP建立的，由於要維持一條穩定的資訊傳輸通道。

協議是怎麼控制，資料包是怎麼傳輸，怎麼校驗資料的正確性，還有重傳特性。這些都是協議中重要的控制過程，在這裡不做詳解，因為對於實際的產品並沒有太大的用。至於如何選定傳輸資料方式，應該依據場景而定。

安全的東西往往不快，反之亦然。而TCP和UCD之間也是這樣：

TCP(傳輸控制協議)

TCP(傳輸控制協議)是基於連線的。在正式收發資料之前，必須要與對方建立連線。這之間需要經過'三次握手':

第一步. 首先A主機需要和B主機之間建立資料收發，A需要傳送一個請求詢問B：'我要建立連線'；

第二步. B收到訊息後，會給A傳送一個迴應：'可以連線'；

第三步. A收到B的迴應後，A向B再次迴應：'我要開始傳送了'，他們之間就可以建立連線了；
第一次握手的結論是：A的傳送能力、B的接收能力正常。

第二次握手的結論是：B的傳送能力、A的接收能力正常。

第三次握手的結論是：A的接收、傳送能力，B的接收、傳送能力都是正常的。

'3次握手'的作用就是 雙方都能明確自己和對方的收、發能力是正常的.

UDP(使用者資料報協議)

UDP(使用者資料報協議)是面向非連線的，不與對方建立連線，而直接把資料報=包傳送出去。UDP適用於一次傳輸少量的資料，對於可靠性要求不高的應用環境。日常生活中使用的ping命令測試主機是否通訊正常，事實上'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，假設資料包是否到達的訊息及時反饋回來了，那麼網路傳輸就是正常的。

適用場景

TCP：是全雙工、面向連線、可靠的，而且精確控制的協議。主要用於實時性不強，但傳輸要求高的應用。比方說：網頁瀏覽、檔案下載(不是BT、電腦下載)、郵件的傳送等場合，這些場景需要TCP協議進行傳輸。當然，它在網路方面的開銷是昂貴的。

UDP：這是一個不可靠的傳輸協議。由於它不排序所要傳送的資料段，不負責這些資料段到達目標的順序（說一它才不可靠）。它在網路的開銷要比TCP小很多，因此UDP適合用在那些實時性強、允許出錯的場合。比如說：即時通訊(MSN、QQ)，視訊、語言等方面。

ps: 順便推一下自己的個人公眾號：Yopai，有興趣的可以關注，每週不定期更新，分享可以增加世界的