【面试】TCP 与 UDP区别

一、TCP 与 UDP 对比

1. TCP

传输控制协议 TCP（Transmission Control Protocol），是面向连接的【3次握手，4次挥手】，提供可靠交付，具有错误恢复机制（如超时重传、校验和等），有流量控制，拥塞控制，提供全双工通信，面向字节流（把应用层传下来的报文看成字节流，把字节流组织成大小不等的数据块），每一条 TCP 连接只能是点对点的（一对一）。

开销：

由于其复杂性，开销较大，需要更多的处理时间和资源。

报文结构：

TCP段，包含序列号、确认号、窗口大小等控制信息。

用途：

常用于需要可靠传输的应用，如网页浏览（HTTP）、文件传输（FTP）、邮件传输（SMTP）等。

适用于数据完整性至关重要的应用，如金融交易、电子邮件等。

2. UDP

用户数据报协议 UDP（User Datagram Protocol），是无连接的，尽最大可能交付（可能发生数据丢失或乱序），没有错误恢复机制，没有拥塞控制，面向报文（对于应用程序传下来的报文不合并也不拆分，只是添加 UDP 首部），支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信。

开销：
开销较小，使用较少的处理时间和资源。

报文结构：

UDP数据报，包含源端口、目的端口、数据长度等信息。

用途：

常用于对实时性要求高的应用，如在线游戏、实时视频会议、DNS查询、VoIP等。

适用于可以容忍一定数据丢失的应用，或者实时性要求高，对延迟敏感的应用。

二、TCP的 3次握手，4次挥手

TCP（传输控制协议）的三次握手（Three-way Handshake）过程是建立一个可靠的连接所必需的。

1. 第一次握手 ：客户端发送一个SYN（同步序列编号）报文到服务器以开始一个连接。这个报文指明了客户端的初始序列号（ISN, Initial Sequence Number）。

2. 第二次握手 ：服务器接收到这个SYN报文后，需要确认客户端的序列号，因此会发送一个SYN-ACK（同步-确认）报文。这个报文包含了服务器自己的初始序列号，并且对客户端的SYN报文中的序列号进行确认（即ACK, Acknowledgement number）。

3. 第三次握手 ：客户端接收到服务器的SYN-ACK报文后，会发送一个ACK报文到服务器端进行最后的确认。这个ACK报文对服务器的SYN报文中的序列号进行确认。

这个过程确保了双方都可以接收和发送数据，从而建立了一个全双工的通信连接。

至于"四次挥手"，这通常是指TCP连接的终止过程：

1. 第一次挥手 ：当通信的一方准备关闭连接时，发送一个FIN（结束）报文，用来关闭主动方到被动方的数据传输。

2. 第二次挥手 ：接收方接收到FIN报文后，发送一个ACK报文确认，并告知对方可以关闭其到发送方的数据传输。

3. 第三次挥手 ：接收方发送一个FIN报文给发送方，请求关闭其数据传输。

4. 第四次挥手 ：发送方接收到这个FIN报文后，发送一个ACK报文进行确认，完成连接的关闭。

四次挥手过程中，双方都可以独立地开始关闭连接的过程，因此可能出现一方已经准备好关闭连接，而另一方还需要一些时间来完成数据传输的情况。这就是为什么需要四次挥手来确保双方都能独立地关闭连接。