网络协议之TCP和UDP
写在前面
本文来看下TCP和UDP协议。
我们接触这两个协议最多的应该就是在面试中了，经典题目就是“TCP和UDP有什么区别？”，而最常得到的答案就是TCP是面向连接的，而UDP是面向无连接的。
那么这里的连接到底是什么呢？难道真的是有一条物理上的线在那里吗？当然不是，实际上是这样子的，我们知道，TCP想要建立连接，必须经历三次握手的过程，三次握手其实就是在交换数据，而三次握手之后，双方都会将这些TCP协议本身需要用到的数据使用一定的数据结构维护起来，所以连接其实就是使用一定的数据结构保存的数据，也所以连接其实就是数据了，即连接=数据。那么UDP为什么是无连接的呢，因为它不需要维护这些数据。使用这些数据来维护交互的状态，也就是在逻辑上连接起来了，而绝非物理上的。
TCP维护连接状态的数据都有哪些呢，比如滑动窗口信息，哪些数据发送了没有ack，哪些数据发送了还没有ack，哪些数据还没有发送等。
其他区别：
TCP提供可靠交付，UDP不是
TCP是面向流的，没头没尾，而UDP是基于数据包的，一个个发，一个个收
TCP有拥塞控制，UDP没有
所以啊，可以总结来看，TCP也是一个服务，而程序分为无状态的服务和有状态的服务，很明显TCP是属于有状态的服务了。相对应的UDP就是一个无状态的服务。
1：UDP
UDP全称，user diagram protocol，即用户数据报协议，是一种无连接协议。
1.1：UDP的头
当机器收到一个包之后，物理层首先会拆掉物理层头部，判断MAC地址是否匹配，如果是匹配则交给网际层，网际层获取头部后，发现IP地址匹配，则交给传输层处理，但是到底是交给哪种传输层协议呢，这里需要看IP头部的具体存放使用的是TCP还是UDP的8位协议信息了，这里假定是UDP，数据到达UDP，UDP怎么知道交给哪个应用程序呢？这就需要端口号了，也就是UDP头的如下信息：
这里也可以看到UDP的头只有8个字节，简单到一塌糊涂。而相比之下TCP的头就要复杂多了。
传输层处理完毕之后，内核的工作也就完成了。接下来只要找到监听了目标端口号的应用程序，交给其处理就行了。
1.2：UDP适用的场景和实例
1.2.1：网络比较好的内网环境
比如像飞鸽，飞秋等内网的聊天工具。
1.2.2：对时延敏感，且对少少量丢包不敏感应用
比如实时对战游戏，属于分秒必争型的，很多职业玩家，为了进一步降低时延甚至会买专业版的鼠标和键盘。如果是使用TCP，可能为了等待上一个没有到达的包，早就被爆头了。
比如直播场景，视频网站，少量的丢包用户其实是没有感知的，特别是直播追求实时性，已经丢失的包就算等到了其实也没有意义了。
1.2.3：应用本身资源少
比如IOT物联网，设备内部可能只是嵌入了一个很小的操作系统，终端系统资源很少，而TCP需要额外存储一些维护连接状态的数据，协议代价比较大。
1.2.4：广播场景
比如DHCP。就算丢包也所谓，重发就行了。
2：TCP
写在后面
参考文章列表
多知道一点
网络包的单位都有哪些？
网络传输是以包为单位的，二层叫帧，网络层叫包，传输层叫段。我们笼统地称为包。