TCP的三次握手和四次挥手+TCP和UDP的区别

TCP的三次握手：

LISTEN：表示服务器端的某个socket处于监听状态，可以接收连接了。

SYN_SENT：当客户端SOCKET执行connect连接时，它首先发送syn报文，随即会进入到此状态，表示客户端已发送syn报文，等待服务器端回应报文。

SYN_RCVD：表示服务器端接收到了SYN报文。（此报文用nestat很难观察到，很短暂）

ESTABLISHED：表示连接已经建立。

服务端在第二次握手时分配资源，客户端在第三次握手时分配资源。

TCP规定SYN=1时不能携带数据，但要消耗一个序号

1.为什么不进行两次握手：

情况1：A发送的请求报文连接段没有丢失，而是在某个网络节点滞留较长时间，以致延误到请求释放后的某个时间到达B，本来是一个早已失效的报文段，但是B收到了此失效连接请求报文段后，就误以为A又重新发送的连接请求报文段，并发送确认报文段给A，同意建立连接，如果没有三次握手，那么B发送确认后，连接就建立了，而此时A没有发送建立连接的请求报文段，于是不理会B的确认，也不会给B发送数据，而B却一直等待A发送数据，因此B的许多资源就浪费了。

情况2：考虑计算机S和C之间的通信，假定C给S发送一个连接请求分组，S收到了这个分组，并发 送了确认应答分组。按照两次握手的协定，S认为连接已经成功地建立了，可以开始发送数据分组。可是，C在S的应答分组在传输中被丢失的情况下，将不知道S 是否已准备好，不知道S建立什么样的序列号，C甚至怀疑S是否收到自己的连接请求分组。在这种情况下，C认为连接还未建立成功，将忽略S发来的任何数据分 组，只等待连接确认应答分组。而S在发出的分组超时后，重复发送同样的分组。这样就形成了死锁。

2.为什么不进行4次握手？

因为在三次结束之后，就已经可以保证A可以给B发信息，A可以收到B的信息； B可以给A发信息，B可以收到A的信息。如果四次，那么就造成了浪费

TCP的四次挥手：

FIN_WAIT_1/FIN_WAIT_2：都表示等待对方的FIN报文。FIN_WAIT_1（netstat难看到）是客户端想主动关闭连接，向服务器端发送FIN报文后，进入此状态；当服务器端回应ACK报文后，客户端进入到FIN_WAIT_2状态（netstat还可以看到）。

TIME_WAIT（实现典型值是30s,1m,2m；RFC中是2m）：表示客户端收到了服务器端的FIN报文，并发送了ACK报文，等待2MSL后到达CLOSED状态。如果FIN_WAIT_1状态下，收到了对方同时带有FIN标志和ACK表只的报文时，可以直接进入到TIME_WAIT状态，无需经过FIN_WAIT_2状态。

CLOSING（少见）：表示双方同时关闭连接，同时调用close函数。

CLOSE_WAIT：表示服务器端收到客户端的FIN报文后，回送ACK报文并考虑是否要发FIN报文的时间。

LAST_ACK：表示服务器端在发送完FIN报文后，最后等待客户端回送ACK报文的时间，一旦收到即进入CLOSED状态。

解析：当客户A 没有东西要发送时就要释放 A 这边的连接，A会发送一个报文（没有数据），其中 FIN 设置为1,  服务器B收到后会给应用程序一个信，这时A那边的连接已经关闭，即A不再发送信息（但仍可接收信息）。  A收到B的确认后进入等待状态，等待B请求释放连接， B数据发送完成后就向A请求连接释放，也是用FIN=1 表示， 并且用 ack = u+1(如图）， A收到后回复一个确认信息，并进入 TIME_WAIT 状态， 等待 2MSL 时间。

1.为什么要等待2MSL呢？

1）保证A发送的最后一个ACK报文段能够到达B。2）防止“已失效的连接请求报文段”出现在本连接中。

• 1）这个ACK报文段有可能丢失，使得处于LAST-ACK状态的B收不到对已发送的FIN+ACK报文段的确认，B超时重传FIN+ACK报文段，而A能在2MSL时间内收到这个重传的FIN+ACK报文段，接着A重传一次确认，重新启动2MSL计时器，最后A和B都进入到CLOSED状态，若A在TIME-WAIT状态不等待一段时间，而是发送完ACK报文段后立即释放连接，则无法收到B重传的FIN+ACK报文段，所以不会再发送一次确认报文段，则B无法正常进入到CLOSED状态。
• 2）A在发送完最后一个ACK报文段后，再经过2MSL，就可以使本连接持续的时间内所产生的所有报文段都从网络中消失，使下一个新的连接中不会出现这种旧的连接请求报文段。

2.为什么建立连接协议是三次握手，而关闭连接却是四次握手呢？

这是因为服务端的LISTEN状态下的SOCKET当收到SYN报文的连接请求后，它可以把ACK和SYN(ACK起应答作用，而SYN起同步作用)放在一个报文里来发送。但关闭连接时，当收到对方的FIN报文通知时，它仅仅表示对方没有数据发送给你了；但未必你所有的数据都全部发送给对方了，所以你可能未必会马上会关闭SOCKET,也即你可能还需要发送一些数据给对方之后，再发送FIN报文给对方来表示你同意现在可以关闭连接了，所以它这里的ACK报文和FIN报文多数情况下都是分开发送的。

socket编程与三次握手和四次挥手：

TCP和UDP的区别：

TCP提供面向连接的、可靠的数据流传输，而UDP提供的是无连接的、尽最大努力交付的数据报传输。

TCP是点对点连接的，UDP一对一，一对多，多对多都可以
TCP面向字节流，无记录边界。UDP面向报文，有记录边界。
TCP注重数据安全性，UDP数据传输快，因为不需要连接等待，少了许多操作，但是其安全性却一般。

TCP协议保证数据按序发送，按序到达，提供超时重传来保证可靠性，但是UDP不保证按序到达，甚至不保证到达，只是努力交付，即便是按序发送的序列，也不保证按序送到。

TCP协议所需资源多，TCP首部需20个字节（不算可选项），UDP首部字段只需8个字节。

TCP有流量控制和拥塞控制，UDP没有，网络拥堵不会影响发送端的发送速率。

TCP消耗资源，速度慢，效率低。

TCP对应的协议：
（1） FTP：定义了文件传输协议，使用21端口。
（2） Telnet：一种用于远程登陆的端口，使用23端口，用户可以以自己的身份远程连接到计算机上，可提供基于DOS模式下的通信服务。
（3） SMTP：邮件传送协议，用于发送邮件。服务器开放的是25号端口。
（4） POP3：它是和SMTP对应，POP3用于接收邮件。POP3协议所用的是110端口。
（5）HTTP：是从Web服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。
UDP对应的协议：
（1） DNS：用于域名解析服务，将域名地址转换为IP地址。DNS用的是53号端口。
（2） SNMP：简单网络管理协议，使用161号端口，是用来管理网络设备的。由于网络设备很多，无连接的服务就体现出其优势。
（3） TFTP(Trival File Transfer Protocal)，简单文件传输协议，该协议在熟知端口69上使用UDP服务。

qq使用的协议：

登陆采用TCP协议和HTTP协议，你和好友之间发送消息，主要采用UDP协议，内网传文件采用了P2P技术。总来的说： 
1.登陆过程，客户端client 采用TCP协议向服务器server发送信息，HTTP协议下载信息。登陆之后，会有一个TCP连接来保持在线状态。 
2.和好友发消息，客户端client采用UDP协议，但是需要通过服务器转发。腾讯为了确保传输消息的可靠，采用上层协议来保证可靠传输。如果消息发送失败，客户端会提示消息发送失败，并可重新发送。 
3.如果是在内网里面的两个客户端传文件，QQ采用的是P2P技术，不需要服务器中转。

UDP实现TCP：

由于在传输层 udp 已经是不可靠的，那就要在应用层自己实现一些保证可靠传输的机制，简单来说，要使用 udp 来构建可靠的面向连接的数据传输，就要实现类似于 tcp 的超时重传（定时器），拥塞控制（滑动窗口），有序接收（添加包序号）， 应答确认（ack 和 seq）。目前已经有了实现 udp 可靠运输的机制——udt：主要目的高速广域网海量数据传输，他是应用层协议。