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TCP/UDP 简介，三次握手与四次挥手

news 2025/7/6 2:27:28

一、TCP 三次握手

目的：为了解决在不可靠的信道上建立可靠的网络连接
三次握手是连接请求的过程：
A 发送连接请求的数据给 B（发送 SYN 包）
B 同意连接，返回数据给 A（返回 SYN+ACK 包）
A 收到后回复数据给 B（返回 ACK 包），连接建立

以上过程不区分客户端和服务端，tcp 的连接是全双工的。两端均采用上述机制。

Q：为什么不是两次握手？

因为在不可靠的网络上可能会存在传输问题，
比如 A 的第一次连接请求没有到 B（网络滞留），又发送了一次连接请求；
B 收到了第二次的连接请求，这时建立起一条通信；
A 建立了一条通信，当第一次的请求到 B 以后，B会再次建立一条通信；
此时 B 有两条通信，造成了状态不一致

Q：一包数据被拆成多包发送，如何处理丢包问题？这些数据包到达的时间不同，如何处理乱序问题？

针对以上问题，
tcp 为每一个连接建立起一个发送缓冲区【0.1.2…N】
发送数据时，A 取一部分数据组成发送报文（在这个报文中会附带序列号 + 长度）
B 在收到数据后，需要回复确认报文 ACK = 序列号 + 长度，也就是下一包的起始序列号
这样 A 可以分多段发送数据给 B，B 只需要返回一次报文确认即可
如果数据中有丢失的数据，则 B 端会返回报文要求 A 端重发，B 端会处理乱序问题

二、什么是四次挥手

处于连接状态的客户端和服务端，都可以发起关闭连接请求。
A 想主动结束连接，需要向 B 发送一次请求（FIN包），进入终止等待1状态（第一次挥手）
B 收到后，返回一个 ACK 包，进入关闭等待状态，A进入终止等待2状态（第二次挥手）
AB 此时还可以发送数据，B在数据接收完以后，返回 FIN 包，B进入关闭等待状态（第三次挥手）
A 收到关闭信息后返回 ACK 包，并且进入超时等待状态，超时后关闭连接，B收到信息后回立即关闭连接（第四次挥手）

Q：为什么A需要等待超时连接？

这是为了保证 B 已经收到 ACK 包（第四次挥手），一旦ACK包在网络中丢失，B会一直停留在最后确认状态；
如果 B 此时没有收到A发送来的 ACK 包，会重发 FIN包（三次挥手时机）
客户端会响应这个 FIN 包，并且重发 ACK 包，并刷新超时时间
这个机制也是为了保障在不可靠的网络中进行连接断开确认

什么是 UDP 协议？

UDP 协议是直接将一组数据通过网卡发送出去，不需要连接，所以是无状态的；同时性能损耗小，资源占用少，缺点是稳定性弱。

区别对比

	稳定性	资源占用	速度	应用场景
TCP	稳定	较多	相对较慢	传输文件、发送邮件、浏览网页等
UDP	弱（无状态）	少	快（存在丢包风险）	域名查询、语音、视频通话、直播场景等 UDP还用于隧道网络（例如 VPN、SDN 中的 VXLAN）