29-TCP

一、TCP 和 UDP 的区别

TCP 和 UDP 都是传输层协议，不同点在于：

TCP 是 面向连接的、可靠的、面向字节流 的
UDP 是 面向无连接 的

TCP 的三大核心特性

1、面向连接

在客户端和服务器互相通信之前，TCP 需要三次握手建立连接，而 UDP 不需要

2、可靠性

TCP 的可靠性体现在有状态、可控制。

（1）有状态

TCP 会记录发送的数据，以及其中被接收和未被接收的数据，并保证数据包按序到达

（2）可控制

当意识到丢包或网络不佳，TCP 会根据情况调整自身行为，控制发送速度或者重发

3、面向字节流

UDP 的数据传输是基于数据报的，这仅仅继承了 IP 层的特性；而 TCP 为了维护状态，将 IP 包变成了字节流

二、TCP 三次握手过程 & 为什么是三次

1、流程

发送与接收方需要确认双方的两种能力：发送和接收，于是会有三次握手的过程:

（1）服务器变为 LISTEN

起初双方都处于 CLOSED 状态。服务端开始监听某个端口，进入 LISTEN 状态

（2）客户端变为 SYN-SENT

客户端主动发起连接，发送 SYN，并进入 SYN-SENT 状态

其中 seq=x，表示客户端告诉服务端，我发送的首个数据包序列号从 x 开始

（3）服务端变为 SYN-REVD

服务端接收到，返回 SYN 和 ACK（对应客户端发来的 SYN），并进入 SYN-REVD 状态

其中 seq=y，ack=x+1，seq=y 表示服务端的初始序列号是 y ，ack=x+1 表示服务端告诉客户端：已收到从序列号 x 开始的数据包，期望下次发送从序列号 x+1 开始的数据包

（4）客户端变为 ESTABLISHED

客户端再发送 ACK 给服务端，并进入 ESTABLISHED 状态

其中 seq=x+1 ，ack=y+1 。seq=x+1 表示客户端按照服务端的期望，从序列号 x+1 开始发送数据包，ack=y+1 表示客户端告诉服务端：已收到从序列号 y 开始的数据包，期望下次发送从序列号 y+1 开始的数据包

服务端收到 ACK 之后，也进入 ESTABLISHED 状态

注意：凡是需要对端确认的，一定会消耗 TCP 报文的序列号。
SYN 需要对端的确认，而 ACK 不需要，因此 SYN 消耗一个序列号，下次发送对应的 ACK 序列号要加 1，而 ACK 不需要。

2、为什么不是两次握手

根本原因：没有第三次握手，服务端无法确认客户端的接收能力

如果是两次，客户端发送 SYN 报文试图和服务端建立连接，但是这个包发生了滞留；一段时间后，客户端未收到服务端响应，以为丢了包，于是重传，两次握手建立好了连接。

但是在连接关闭后，如果滞留的包到达了服务端，这时由于是两次握手，服务端只要接收到、并给客户端发送了相应的数据包，就默认建立连接，但是此时客户端已经断开，这就带来了资源的浪费。

3、三次握手过程中可以携带数据么

第三次握手可以携带数据，前两次握手不能携带

如果前两次握手能够携带数据，一旦有人想攻击服务器，只需要在第一次握手中的 SYN 报文中放大量数据，服务器势必会消耗更多的时间和内存空间去进行处理，增大了服务器被攻击的风险

第三次握手时，客户端已处于 ESTABLISHED 状态，并且能够确认服务器的接收、发送能力正常，这时相对安全，可以携带数据