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网络协议是每个前端工程师都必须要掌握的知识，TCP/IP 中有两个具有代表性的传输层协议，分别是 TCP 和 UDP，本文将介绍下这两者以及它们之间的区别。

计算(suan)机与(yu)网络设(she)备要相互(hu)通(tong)信，双方(fang)就必须基于相同的方(fang)法。比如，如何(he)探测到通(tong)信目标、由哪一(yi)边先(xian)(xian)发起通(tong)信、使用哪种(zhong)语言(yan)进(jin)行通(tong)信、怎样结束通(tong)信等规则(ze)都需要事先(xian)(xian)确(que)定。不同的硬(ying)件、操作系(xi)统之(zhi)间的通(tong)信，所有的这一(yi)切都需要一(yi)种(zhong)规则(ze)。而我(wo)们就把这种(zhong)规则(ze)称为(wei)协议(yi)（protocol）。

TCP/IP 是互联网(wang)相关的(de)(de)各类协议族(zu)的(de)(de)总称，比(bi)如：TCP，UDP，IP，FTP，HTTP，ICMP，SMTP 等(deng)都属于(yu) TCP/IP 族(zu)内(nei)的(de)(de)协议。

TCP/IP模型是互联网(wang)的基础，它是一系列网(wang)络(luo)协(xie)议的总称。这些协(xie)议可以划(hua)分为四层(ceng)(ceng)，分别为链路层(ceng)(ceng)、网(wang)络(luo)层(ceng)(ceng)、传输层(ceng)(ceng)和应(ying)用层(ceng)(ceng)。

在(zai)网络(luo)体系结构中网络(luo)通(tong)信(xin)(xin)的建(jian)立(li)必须(xu)是(shi)在(zai)通(tong)信(xin)(xin)双方的对(dui)等层(ceng)(ceng)进(jin)行(xing)(xing)，不(bu)能交错。 在(zai)整个数(shu)据(ju)(ju)传(chuan)输(shu)过(guo)程中，数(shu)据(ju)(ju)在(zai)发送端时(shi)(shi)经过(guo)各层(ceng)(ceng)时(shi)(shi)都(dou)要(yao)附加上(shang)相应层(ceng)(ceng)的协(xie)(xie)议头和协(xie)(xie)议尾（仅(jin)数(shu)据(ju)(ju)链路层(ceng)(ceng)需要(yao)封(feng)装(zhuang)(zhuang)协(xie)(xie)议尾）部分，也就是(shi)要(yao)对(dui)数(shu)据(ju)(ju)进(jin)行(xing)(xing)协(xie)(xie)议封(feng)装(zhuang)(zhuang)，以标识对(dui)应层(ceng)(ceng)所(suo)用的通(tong)信(xin)(xin)协(xie)(xie)议。接下去(qu)介绍TCP/IP 中有两个具有代(dai)表性的传(chuan)输(shu)层(ceng)(ceng)协(xie)(xie)议----TCP 和 UDP。

UDP协(xie)(xie)议全称是(shi)用(yong)(yong)户数(shu)(shu)(shu)据(ju)报协(xie)(xie)议，在网络中它与TCP协(xie)(xie)议一样用(yong)(yong)于处理数(shu)(shu)(shu)据(ju)包(bao)，是(shi)一种无(wu)连(lian)接的(de)协(xie)(xie)议。在OSI模(mo)型(xing)中，在第(di)四(si)层(ceng)(ceng)——传输层(ceng)(ceng)，处于IP协(xie)(xie)议的(de)上一层(ceng)(ceng)。UDP有(you)不(bu)提(ti)供数(shu)(shu)(shu)据(ju)包(bao)分组、组装和不(bu)能(neng)对数(shu)(shu)(shu)据(ju)包(bao)进行排(pai)序的(de)缺点，也就是(shi)说(shuo)，当报文发送之后，是(shi)无(wu)法得知(zhi)其(qi)是(shi)否安(an)全完(wan)整到达(da)的(de)。

它(ta)有(you)以下几个特点：

• 在(zai)发送端，应用(yong)层将(jiang)数据(ju)传(chuan)(chuan)递(di)给传(chuan)(chuan)输层的 UDP 协议(yi)，UDP 只会给数据(ju)增加一(yi)个 UDP 头(tou)标识(shi)下(xia)是 UDP 协议(yi)，然后就传(chuan)(chuan)递(di)给网络(luo)层了

• 在(zai)接收端(duan)，网络层(ceng)将数据传(chuan)递给(ji)传(chuan)输(shu)层(ceng)，UDP 只去除 IP 报(bao)文(wen)头就传(chuan)递给(ji)应用层(ceng)，不会(hui)任(ren)何拼(pin)接操作

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UDP 不止支(zhi)持一对一的传输(shu)方(fang)式，同样(yang)支(zhi)持一对多(duo)，多(duo)对多(duo)，多(duo)对一的方(fang)式，也就是说 UDP 提(ti)供了单播，多(duo)播，广播的功(gong)能。

发送方的(de)UDP对应用(yong)程(cheng)序交下(xia)来的(de)报文，在添加(jia)首部(bu)后就向(xiang)下(xia)交付IP层(ceng)。UDP对应用(yong)层(ceng)交下(xia)来的(de)报文，既不合并，也(ye)不拆分，而是保留这些(xie)报文的(de)边(bian)界(jie)。因(yin)此(ci)，应用(yong)程(cheng)序必(bi)须(xu)选(xuan)择合适大小(xiao)的(de)报文

首先不可(ke)靠性体现在无连接上，通(tong)信都不需要(yao)建立连接，想(xiang)发就发，这样的情况(kuang)肯定(ding)不可(ke)靠。

并且收到什么数(shu)(shu)据就传递什么数(shu)(shu)据，并且也不会备份数(shu)(shu)据，发送数(shu)(shu)据也不会关心对方是否已经正确接收到数(shu)(shu)据了。

再(zai)者网(wang)络环境时(shi)(shi)好时(shi)(shi)坏(huai)，但(dan)是(shi) UDP 因为没有拥塞控制，一直会(hui)以恒(heng)定的(de)速度发送数(shu)据(ju)。即使(shi)网(wang)络条(tiao)件(jian)不(bu)好，也不(bu)会(hui)对发送速率进(jin)行调整。这(zhei)样实现的(de)弊端就是(shi)在网(wang)络条(tiao)件(jian)不(bu)好的(de)情况(kuang)下(xia)可能会(hui)导致(zhi)丢(diu)包(bao)，但(dan)是(shi)优点也很明显，在某些(xie)实时(shi)(shi)性要求高的(de)场景(jing)（比如电话会(hui)议）就需要使(shi)用 UDP 而不(bu)是(shi) TCP。

从上面的(de)动态图可以得知，UDP只(zhi)会把想(xiang)发(fa)的(de)数(shu)据(ju)报文一股脑(nao)的(de)丢(diu)给(ji)对方，并不在意数(shu)据(ju)有无安全(quan)完(wan)整到达。

因此 UDP 的头(tou)部开销小，只(zhi)有八字(zi)(zi)节，相(xiang)比 TCP 的至少二十字(zi)(zi)节要少得多，在传输数据报文时是很高效(xiao)的

TCP协(xie)议(yi)全称是(shi)(shi)传(chuan)输控制协(xie)议(yi)是(shi)(shi)一种面向(xiang)(xiang)连(lian)接(jie)的、可(ke)靠的、基(ji)于字节流(liu)(liu)的传(chuan)输层通信协(xie)议(yi)，由(you) IETF 的RFC 793定义(yi)。TCP 是(shi)(shi)面向(xiang)(xiang)连(lian)接(jie)的、可(ke)靠的流(liu)(liu)协(xie)议(yi)。流(liu)(liu)就(jiu)是(shi)(shi)指不(bu)间断的数据(ju)结(jie)构，你可(ke)以把它(ta)想象成排水管中的水流(liu)(liu)。

服(fu)务端收到(dao)连接(jie)请求报文段后(hou)，如果同(tong)意(yi)连接(jie)，则会发送一(yi)个应答，该应答中也会包含自身的数据通(tong)讯初始序号(hao)，发送完成后(hou)便进(jin)入 SYN-RECEIVED 状态。

第三(san)次握手

当客户端(duan)收到连接同意的应(ying)答后(hou)，还要向服务端(duan)发送(song)一个确认报(bao)文。客户端(duan)发完这(zhei)个报(bao)文段后(hou)便进(jin)入(ru) ESTABLISHED 状态(tai)，服务端(duan)收到这(zhei)个应(ying)答后(hou)也(ye)进(jin)入(ru) ESTABLISHED 状态(tai)，此(ci)时连接建立成功。

这(zhei)里可能大家会有(you)个(ge)疑惑：为什么 TCP 建立连接(jie)需要(yao)三(san)次握手(shou)，而(er)不(bu)是两次？这(zhei)是因为这(zhei)是为了防止出现失(shi)效(xiao)的连接(jie)请(qing)求(qiu)报文段被服务端接(jie)收(shou)的情况(kuang)，从而(er)产生(sheng)错误。

B 收(shou)到连接释(shi)放(fang)请求后(hou)，会告(gao)诉应用层要释(shi)放(fang) TCP 链(lian)接。然后(hou)会发送 ACK 包(bao)，并进入 CLOSE_WAIT 状态，此(ci)时(shi)表明 A 到 B 的连接已经释(shi)放(fang)，不再接收(shou) A 发的数据了。但是因为(wei) TCP 连接是双向的，所(suo)以(yi) B 仍旧(jiu)可以(yi)发送数据给 A。

TCP允许通信(xin)双方的应用程序在任何时候都能发送(song)(song)数(shu)据(ju)(ju)，因为TCP连接的两(liang)端都设有缓存，用来临时存放(fang)双向通信(xin)的数(shu)据(ju)(ju)。当然，TCP可以(yi)立即发送(song)(song)一(yi)个(ge)数(shu)据(ju)(ju)段(duan)，也可以(yi)缓存一(yi)段(duan)时间以(yi)便一(yi)次发送(song)(song)更多(duo)的数(shu)据(ju)(ju)段(duan)（最大(da)的数(shu)据(ju)(ju)段(duan)大(da)小取决于MSS）

2. 总(zong)结

• TCP向上层提(ti)供面向连接的(de)可靠服务 ，UDP向上层提(ti)供无连接不可靠服务。

• 虽(sui)然 UDP 并(bing)没有 TCP 传输(shu)来(lai)的准确，但是也(ye)能在很多实时性要求(qiu)高的地方有所作为

• 对数据准确性要求高，速度可以相(xiang)对较(jiao)慢(man)的(de)，可以选用TCP