应聘复习基础笔记1：网络编程之TCP与UDP的优缺点，TCP三次握手、四次挥手、传输窗口控制、存在问题

重要性：必考

一、TCP与UDP的优缺点

①TCP---传输控制协议,提供的是面向连接、可靠的字节流服务。当客户和服务器彼此交换数据前，必须先在双方之间建立一个TCP连接，之后才能传输数据。TCP提供超时重发，丢弃重复数据，检验数据，流量控制等功能，保证数据能从一端传到另一端的可靠传输。对可靠性要求较高的应用层协议，如FTP、Telnet、SMTP、HTTP、POP3

②UDP---用户数据报协议，是一个简单的面向数据报的运输层协议。UDP不提供可靠性，它只是把应用程序传给IP层的数据报发送出去，但是并不能保证它们能到达目的地。由于UDP在传输数据报前不用在客户和服务器之间建立一个连接，且没有超时重发等机制，故而传输速度很快。对实时性要求较高的应用层协DNS、SNMP、QQ

③表格对比：

	TCP	UDP
是否面向连接	面向连接	无连接
数据传输可靠性	可靠的	不可靠的
应用场合	传输大量的数据	少量数据
速度	慢	快

二、TCP三次握手、四次挥手、存在问题

①TCP三次握手：

　　过程：首先Client端发送连接请求报文，Server段接受连接后回复ACK报文，并为这次连接分配资源，将客户端加入等待链接队列。Client端接收到ACK报文后也向Server段发生ACK报文，并分配资源，这样TCP连接就建立了。

②TCP四次挥手:

　　过程：中断连接端可以是Client端，也可以是Server端。

假设Client端发起中断连接请求，也就是发送FIN报文。Server端接到FIN报文后，意思是说"我Client端没有数据要发给你了"，但是如果你还有数据没有发送完成，则不必急着关闭Socket，可以继续发送数据。所以你先发送ACK，"告诉Client端，你的请求我收到了，但是我还没准备好，请继续你等我的消息"。这个时候Client端就进入FIN_WAIT状态，继续等待Server端的FIN报文。当Server端确定数据已发送完成，则向Client端发送FIN报文，"告诉Client端，好了，我这边数据发完了，准备好关闭连接了"。Client端收到FIN报文后，"就知道可以关闭连接了，但是他还是不相信网络，怕Server端不知道要关闭，所以发送ACK后进入TIME_WAIT状态，如果Server端没有收到ACK则可以重传。“，Server端收到ACK后，"就知道可以断开连接了"。Client端等待了2MSL后依然没有收到回复，则证明Server端已正常关闭，那好，我Client端也可以关闭连接了。Ok，TCP连接就这样关闭了！

　　注意：当客户端进入time-wait后，如果2MSL时间内不在收到服务器端的fin报文，说明服务器端已经收到客户端的ACK应答报文，客户端socket进入closed状态。但是因为网络原因服务器未收到ACK，那么服务器会认为之前发送的的FIN，客户端没有收到，则会继续发送FIN报文，直到收到来自客户端的ACK报文。

③存在问题：

在安全领域，面试时会对三次握手和四次挥手会比较仔细的询问。比如每个步骤作用，如果缺失，会有什么问题等。答案在上边已有，自行总结吧。

④TCP client与server的statemerchine:

CLIENT:

SERVER:

⑤为什么连接的时候是三次握手，关闭的时候却是四次握手？
答：因为当Server端收到Client端的SYN连接请求报文后，可以直接发送SYN+ACK报文。其中ACK报文是用来应答的，SYN报文是用来同步的。但是关闭连接时，当Server端收到FIN报文时，很可能并不会立即关闭SOCKET，所以只能先回复一个ACK报文，告诉Client端，"你发的FIN报文我收到了"。只有等到我Server端所有的报文都发送完了，我才能发送FIN报文，因此不能一起发送。故需要四步握手。

三、传输窗口控制