TCP、UDP 的区别，三次握手、四次挥手

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TCP、UDP 的区别总结

|TCP|DUP|

|-|-|-|

|TCP 面向连接（如打电话要先拨号建立连接）|UDP 是无连接的，即发送数据之前不需要建立连接|

|TCP 提供可靠的服务。（通过TCP连接传送的数据，无差错，不丢失，不重复，且按序到达）|UDP 尽最大努力交付，即不保证可靠交付|

|TCP 面向字节流，实际上是 TCP 把数据看成一连串无结构的字节流|UDP 面向报文|

|TCP 拥塞控制|UDP 没有拥塞控制，因此网络出现拥塞不会使源主机的发送速率降低（对实时应用很有用，如 IP 电话，实时视频会议等）|

|每一条 TCP 连接只能是点到点的|UDP 支持一对一，一对多，多对一和多对多的交互通信|

|TCP 首部开销20字节|UDP 的首部开销小，只有8个字节|

|TCP 的逻辑通信信道是全双工的可靠信道|UDP 则是不可靠信道|

|TCP 传输速率：慢|UDP 传输速率：快|

TCP/IP 五层模型

HTTP状态码：

100-199：表示信息性代码，标示客户端应该采取的其他动作，请求正在进行。

200-299：表示客户请求成功。

300-399：表示用于已经移走的资源文件，指示新的地址。 重定向

400-499：表示由客户端引发的错误。

500-599：表示由服务器端引发的错误。

404 没找到页面(not found)

403 禁止访问(forbidden)

200 一切正常(ok)

302/307 临时重定向

301 永久重定向

304 没有被修改(not modified)(服务器返回304状态，表示源文件没有被修改）从缓存中读取

三次握手

指的是在发送数据的准备阶段，服务器端和客户端之间需要进行三次交互

OSI 参考模型中的网络层，在 TCP/IP 协议中，TCP 协议提供可靠的连接服务，采用三次握手建立一个连接。（TCP在运输层，IP在网络层）

• 第一次握手：建立连接时，客户端发送 syn 包(syn=j) 到服务器，并进入 SYN_SEND 状态，等待服务器确认；
• 第二次握手：服务器收到 syn 包，必须确认客户的 syn（ack=j+1），同时自己也发送一个 SYN 包（syn=k），即 SYN+ACK 包，此时服务器进入 SYN_RECV 状态；
• 第三次握手：客户端收到服务器的 SYN+ACK 包，向服务器发送确认包 ACK(ack=k+1)，此包发送完毕，客户端和服务器进入 ESTABLISHED 状态，完成三次握手；

通俗的说

• 第一次握手：A（客户端）：你好我是A，你听得到我在说话吗（发送建立连接请求，等待服务器确认） A->SYN_SEND
• 第二次握手：B（服务端）：听到了，我是B，你听到我在说话吗（确认客户端的请求，同时自己也发送一个请求） B->SYN_RCVD | A->ESTABLISHED
• 第三次握手：A（客户端）：嗯，听到了（确认服务端的请求，发送完毕，建立连接） B->ESTABLISHED 　　建立连接，开始聊天！

可能会有这种想法，为什么要进行三次握手才能建立连接，两次貌似也可以，事实三次握手是可靠的的连接过程

三次握手的目的

三次握手的目的是 “为了防止已失效的连接请求报文段突然又传送到了服务端，因而产生错误“，

“已失效的连接请求报文段”的产生在这样一种情况下：client发出的第一个连接请求报文段并没有丢失，而是在某个网络结点长时间的滞留了，以致延误到连接释放以后的某个时间才到达server。本来这是一个早已失效的报文段。但server收到此失效的连接请求报文段后，就误认为是client再次发出的一个新的连接请求。于是就向client发出确认报文段，同意建立连接。

假设不采用“三次握手”，那么只要server发出确认，新的连接就建立了。由于是client发送的请求报文段滞留后才到达服务端，而现在client并没有发出新的建立连接的请求，因此不会理睬server的确认，也不会向server发送数据。但server却以为新的运输连接已经建立，并一直等待client发来数据。这样，server的很多资源就白白浪费掉了。

采用“三次握手”的办法可以防止上述现象发生。例如刚才那种情况，client不会向server的确认发出确认。server由于收不到确认，就知道client并没有要求建立连接。

四次挥手

当客户服务端传输完毕，需要终止连接的时候，就会进行四次挥手

由于 TCP 连接是全双工的，因此每个方向都必须单独进行关闭。这原则是当一方完成它的数据发送任务后就能发送一个FIN来终止这个方向的连接。收到一个 FIN 只意味着这一方向上没有数据流动，一个 TCP 连接在收到一个 FIN 后仍能发送数据。首先进行关闭的一方将执行主动关闭，而另一方执行被动关闭

• 第一次挥手：TCP客户端发送一个FIN，用来关闭客户到服务器的数据传送
• 第二次挥手：服务器收到这个FIN，它发回一个ACK，确认序号为收到的序号加1。和SYN一样，一个FIN将占用一个序号。
• 第三次挥手：服务器关闭客户端的连接，发送一个FIN给客户端
• 第四次挥手：客户端发回ACK报文确认，并将确认序号设置为收到序号加1

通俗的说

• 第一次挥手：A（主机1）：喂，我不说了，我听你说最后的话（只能接收）。 A->FIN_WAIT1
• 第二次挥手：B（主机2）：我知道了。等下，我还没说完。Balabala….. B->CLOSE_WAIT | A->FIN_WAIT2
• 第三次挥手：B（主机2）：好了，说完了，我也不说了。 B->LAST_ACK
• 第四次挥手：A（主机1）：表示已收到。 A->TIME_WAIT | B->CLOSED A等待 2MSL，保证B收到了消息，否则A又要表达一次收到了 A->CLOSED

各个状态的含义如下

太长，不建议看，哈哈哈哈~~~

CLOSED：初始状态，表示TCP连接是“关闭着的”或“未打开的”。

LISTEN ：表示服务器端的某个SOCKET处于监听状态，可以接受客户端的连接。

SYN_RCVD ：表示接收到了SYN报文。在正常情况下，这个状态是服务器端的SOCKET在建立TCP连接时的三次握手会话过程中的一个中间状态，很短暂，基本上用netstat很难看到这种状态，除非故意写一个监测程序，将三次TCP握手过程中最后一个ACK报文不予发送。当TCP连接处于此状态时，再收到客户端的ACK报文，它就会进入到ESTABLISHED 状态。

SYN_SENT ：这个状态与SYN_RCVD 状态相呼应，当客户端SOCKET执行connect()进行连接时，它首先发送SYN报文，然后随即进入到SYN_SENT 状态，并等待服务端的发送三次握手中的第2个报文。SYN_SENT 状态表示客户端已发送SYN报文。

ESTABLISHED ：表示TCP连接已经成功建立。

FIN_WAIT_1 ：这个状态得好好解释一下，其实FIN_WAIT_1 和FIN_WAIT_2 两种状态的真正含义都是表示等待对方的FIN报文。而这两种状态的区别是：- FIN_WAIT_1状态实际上是当SOCKET在ESTABLISHED状态时，它想主动关闭连接，向对方发送了FIN报文，此时该SOCKET进入到FIN_WAIT_1 状态。而当对方回应ACK报文后，则进入到FIN_WAIT_2 状态。当然在实际的正常情况下，无论对方处于任何种情况下，都应该马上回应ACK报文，所以FIN_WAIT_1 状态一般是比较难见到的，而FIN_WAIT_2 状态有时仍可以用netstat看到。

FIN_WAIT_2 ：上面已经解释了这种状态的由来，实际上FIN_WAIT_2状态下的SOCKET表示半连接，即有一方调用close()主动要求关闭连接。注意：FIN_WAIT_2 是没有超时的（不像TIME_WAIT 状态），这种状态下如果对方不关闭（不配合完成4次挥手过程），那这个 FIN_WAIT_2 状态将一直保持到系统重启，越来越多的FIN_WAIT_2 状态会导致内核crash。

TIME_WAIT ：表示收到了对方的FIN报文，并发送出了ACK报文。 TIME_WAIT状态下的TCP连接会等待2*MSL（Max Segment Lifetime，最大分段生存期，指一个TCP报文在Internet上的最长生存时间。每个具体的TCP协议实现都必须选择一个确定的MSL值，RFC 1122建议是2分钟，但BSD传统实现采用了30秒，Linux可以cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_fin_timeout看到本机的这个值），然后即可回到CLOSED 可用状态了。如果FIN_WAIT_1状态下，收到了对方同时带FIN标志和ACK标志的报文时，可以直接进入到TIME_WAIT状态，而无须经过FIN_WAIT_2状态。

CLOSING ：这种状态在实际情况中应该很少见，属于一种比较罕见的例外状态。正常情况下，当一方发送FIN报文后，按理来说是应该先收到（或同时收到）对方的ACK报文，再收到对方的FIN报文。但是CLOSING 状态表示一方发送FIN报文后，并没有收到对方的ACK报文，反而却也收到了对方的FIN报文。什么情况下会出现此种情况呢？那就是当双方几乎在同时close()一个SOCKET的话，就出现了双方同时发送FIN报文的情况，这是就会出现CLOSING 状态，表示双方都正在关闭SOCKET连接。

CLOSE_WAIT ：表示正在等待关闭。怎么理解呢？当对方close()一个SOCKET后发送FIN报文给自己，你的系统毫无疑问地将会回应一个ACK报文给对方，此时TCP连接则进入到CLOSE_WAIT状态。接下来呢，你需要检查自己是否还有数据要发送给对方，如果没有的话，那你也就可以close()这个SOCKET并发送FIN报文给对方，即关闭自己到对方这个方向的连接。有数据的话则看程序的策略，继续发送或丢弃。简单地说，当你处于CLOSE_WAIT 状态下，需要完成的事情是等待你去关闭连接。

LAST_ACK ：当被动关闭的一方在发送FIN报文后，等待对方的ACK报文的时候，就处于LAST_ACK 状态。当收到对方的ACK报文后，也就可以进入到CLOSED 可用状态了。

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