【网络】传输层协议TCP(重点)

TCP协议全称为 “传输控制协议(Transmission Control Protocol”)。
人如其名，要对数据的传输进行一个 具体的控制。
可靠性:
   

• 校验和
  
• 序列号(按序到达) （去重）
  
• 确认应答
  
• 超时重传
  
• 毗连管理
  
• 流量控制
  
• 拥塞控制
  

  进步性能:
   

• 滑动窗口
  
• 快重传
  
• 延迟应答
  
• 捎带应答
  

  其他:
   

• 定时器(超时重传定时器, 保活定时器, TIME_WAIT 定时器等)
  

  1. TCP协议段格式

   

• 16位源/目的端口号：表示数据是从哪个历程来， 到哪个历程去;
  
• 32位序号/32 位确认序号
  
• 4 位首部长度： 表示该 TCP 头部有多少个 32 位 bit(有多少个4 字节); 以是 TCP 头部最大长度是 15 * 4 = 60
  
• 6 位标志位：
  
  
  
  • ACK：确认号是否有效
    
  • SYN：请求建立毗连；我们把携带 SYN 标识的称为同步报文段
    
  • FIN：关照对方, 本端要关闭了, 我们称携带 FIN 标识的为结束报文段
    
  • PSH： 提示接收端应用程序立即从 TCP 缓冲区把数据读走
    
  • RST：对方要求重新建立毗连; 我们把携带 RST标识的称为复位报文段
    
  • URG：紧急指针是否有效
    
  
  
• 16 位窗口巨细
  
• 16 位校验和：发送端添补，CRC 校验。接收端校验不通过，则以为数据有题目，此处的检验和不但包含 TCP 首部，也包含TCP 数据部分.
  
• 16 位紧急指针：标识哪部分数据是紧急数据;
  
• 40 字节头部选项：临时忽略
  

  下面的是Linux源代码中，tcp报头的定义：

1. struct tcphdr {
2.     __be16 source;          // 源端口号
3.     __be16 dest;            // 目的端口号
4.     __be32 seq;             // 序列号
5.     __be32 ack_seq;         // 确认号
6. #if defined(__LITTLE_ENDIAN_BITFIELD)
7.         //使用了位段
8.     __u16 res1:4,           // 保留位
9.           doff:4,           // 数据偏移（头部长度，以32位字为单位）
10.           fin:1,            // FIN标志：结束连接
11.           syn:1,            // SYN标志：同步序列号
12.           rst:1,            // RST标志：重置连接
13.           psh:1,            // PSH标志：Push函数
14.           ack:1,            // ACK标志：确认字段有效
15.           urg:1,            // URG标志：紧急指针字段有效
16.           ece:1,            // ECN回显标志
17.           cwr:1;            // 拥塞窗口减少标志
18. #elif defined(__BIG_ENDIAN_BITFIELD)
19.     __u16 doff:4,           // 数据偏移（头部长度，以32位字为单位）
20.           res1:4,           // 保留位
21.           cwr:1,            // 拥塞窗口减少标志
22.           ece:1,            // ECN回显标志
23.           urg:1,            // URG标志：紧急指针字段有效
24.           ack:1,            // ACK标志：确认字段有效
25.           psh:1,            // PSH标志：Push函数
26.           rst:1,            // RST标志：重置连接
27.           syn:1,            // SYN标志：同步序列号
28.           fin:1;            // FIN标志：结束连接
29. #else
30. #error "Adjust your <asm/byteorder.h> defines"
31. #endif
32.     __be16 window;          // 窗口大小
33.     __sum16 check;          // 校验和
34.     __be16 urg_ptr;         // 紧急指针
35. };

复制代码

2. 详解TCP

2.1 4位首部长度

4位首部长度 = 尺度报头长度 + 选项长度，单位是4字节。
4个比特位可表示的范围是 [0，15]，可表示的巨细就是 [0，60]字节，由于尺度报头占 20 字节，以是4位首部长度的范围是 [20,60]。

以是，TCP解包时，先读取报文的前20字节，然后再根据4位首部长度，将报头+选项提取出来，剩下的就是有效载荷的长度。
2.2 32位序号与32位确认序号（确认应答机制）

起首我们要知道，32位序号是用来保证收到的报文的可靠性的（对汗青报文的可靠性）。
TCP中的可靠性主要是依赖确认应答实现的，否则发送方不知道自己发送的报文是否被收到了。
只要发送端收到了应答，阐明发送的数据一定被收到了，可靠性也就保证了。（接收端无需关心自己的应答是否可靠，如果不可靠，发送端会重发数据；如果可靠，发送端就发新的数据了）
那什么是确认呢？
   确认，至少是一个“裸”的tcp报头
  32位序号又是什么呢？
根据我们上面所说的，一条请求对应一条应答，没有收到应答就会重新发送请求；如果是串行的话，服从就太低了，以是TCP选择的是并行发送。

并行发送会存在一个题目，不知道应答对应哪一条请求，以是必须对请求编号，这个编号就是32位序号
32位确认序号就是对报文的序号+1，表示序号之前的内容已经收到了。
（序号与确认序号不一定是一对一的，多个序号可能只会有一条确认序号，表示该序号之前的内容已全部收到）
   序号存在的另一个缘故原由：保证报文的按序到达
报文如果到达后是乱序的，这也是不可靠的的表现，以是可以根据序号排序，然后按顺序入缓冲区。
  可是报头中为什么要有两个32位序号呢？一个也够用呀？
   两个32位序号，是为了实现捎带应答机制。接收端应答的同时，也想捎带着给发送端发送数据。
以是，TCP报文在很大概率上，既是应答，也是数据。
  那序号又是如何产生的呢？

2.3 超时重传机制

主机 A 发送数据给 B 之后，可能由于网络拥堵等缘故原由，数据无法到达主机 B；如果主机 A 在一个特定时间隔断内没有收到 B 发来的确认应答，就会进行重发；
但是，主机 A 未收到 B 发来的确认应答， 也可能是由于应答丢失了

因此主机 B 会收到很多重复数据。那么 TCP 协议需要能够辨认出那些包是重复的包， 而且把重复的丢弃掉。
这时候我们可以使用前面提到的序列号， 就可以很容易做到去重的效果。
以是，为了低落重复率，不能让发送方不绝发，需要设定一个时间，超过这个时间后，发送端再发，这种机制叫做超时重传机制。
那超时的时间如何确定呢?
   

• 最理想的环境下， 找到一个最小的时间， 保证 “确认应答一定能在这个时间内返回”。
  
• 但是这个时间的是非，随着网络环境的差别，是有差异的。 如果超时时间设的太长，会影响整体的重传效；如果超时时间设的太短，有可能会频繁发送重复的包。
  

  TCP 为了保证无论在任何环境下都能比较高性能的通信，因此会动态计算这个最大超时时间
Linux 中(BSD Unix 和 Windows 也是如此)，超时以 500ms 为一个单位进行控制，每次判定超时重发的超时时间都是 500ms 的整数倍。
   

• 如果重发一次之后， 仍旧得不到应答， 等候 2*500ms 后再进行重传。
  
• 如果仍旧得不到应答，等候 4*500ms 进行重传， 依次类推， 以指数情势递增。
  
• 累计到一定的重传次数， TCP 以为网络大概对端主机出现异常，强制关闭毗连。
  

  2.4 毗连管理机制(3次握手、4次挥手 + 3个标志位)

在正常环境下，TCP 要颠末三次握手建立毗连，四次挥手断开毗连。

在正式学习握手、挥手之前，先相识报头中的几个标志位。
在TCP报头中，有6个标志位，用来区分接收端收到的TCP报文的类型 (可能有多个发送端)。

• ACK：acknowledgement
  

表明自己是一个确认报文，让对方关心确认序号。 （由于有捎带应答机制，以是大部分的TCP报文的ACK标志位都为1）

• SYN：synchronize
  

同步标志位，即表明是一个建立毗连的请求

• FIN：finish
  

表明自己是一个断开毗连的请求，一般用于通信结束时。

---

两边建立毗连，起主要进行3次握手
   举个栗子：
男：你愿意做我女朋侪吗？
女：好呀，什么时候开始？
男：就现在！
  在上面的例子中，两边用了最小的握手次数，建立了关系，这就叫做三次握手

两边断开毗连，起主要进行4次挥手
   举个栗子：
女：我们分手吧！
男：好！
男：我也要跟你分手！
女：好！
  为什么叫做四次挥手？ - 由于断开毗连需要征得两边的同意 ！ （由于TCP是全双工的，要关闭两个朝向上的毗连）

---

3次握手，是由操作体系自动完成的。
服务器端：accept返回后，毗连已经建立完成了。即accept等3次握手完成，它不参与3次握手。
客户端：connect调用后，触发操作体系，让操作体系发送SYN，两边握手完成，connect返回。
   

• 只要客户端发出去SYN，它的状态就酿成了SYN_SENT；客户端发出去ACK，就以为自己把毗连建立好了，状态变为established。（客户端不保证发送的ACK一定能被收到，以是3次握手本质就是在赌，由于3次握手本来就不一定成功）
  
  
  
  • 服务端未收到ACK，但发送端以为毗连建立成功了，发送端此时就会发送数据，但是服务端不熟悉它，会通过标志位RST要求重新建立毗连。
    
  
  
• 一般服务端只要收到了SYN，它的状态就酿成SYN_RECV；它收到客户端的ACK后，才以为毗连建立完成。
  
• 以是，一般是客户端以为毗连先建立好。
  

  有了四次挥手的理解，3次握手的本质，其实也是四次握手！

以是，为什么要3次握手呢？

• 建立毗连，要征得两边的同意；由于TCP是全双工的，要建立两个朝向上的毗连
  
• 在3次握手期间，正式通信之前，两边验证了全双工信道的通畅性（客户端与服务端的IO是正常的，即网络是通畅的）
  

谈了这么多，到底什么是毗连呢？
   

• 一条毗连，一定会和一个文件对应；由于一个毗连，对应一个文件形貌符。
  
• 那么，毗连在操作体系内就会存在很多个，操作系同一定要管理毗连。先形貌在组织，创建毗连的struct，在struct内部，一定会有一个字段来表示毗连的状态。
  

  

---

下面我们再来看一下4次挥手

介绍一个体系调用，shutdown可控制关闭毗连的读写端

我们具体是使用close照旧shutdown，取决于应用层。
在服务器这边，如果不调用close关闭sockfd，那就只会进行两次挥手，server会不绝处于close_wait状态，会造成文件形貌符走漏、内存走漏题目。
当服务器关闭后，server会进入last_ack状态，可是此时客户端早就关闭了，没人给它应答了，那么服务端在一段时间后，自动进入closed状态。
那客户端的time_wait状态是什么意思呢？？
   

• 在四次挥手时，自动断开毗连的一方会进入time_wait状态，要等候一个 2MSL(Max Segment Life，报文最大生存时间)，才会进入 CLOSED 状态
  

  为什么会这样呢？举个例子：
  

• 在有些环境下，两边都关闭后，接收端重启并与发送端建立毗连后，发送方被判定为超时的报文可能又到达了。为了防止报文被接收端误处理，发送方需要等候2MSL后才可再次启动。
  

  等候2MSL的目的是：
  

• 等候汗青的游离报文，在网络中消散！
  
• 若time_wait状态下的ACK丢了，那么就可以以最快的速度重新发送，尽可能正常的完成4次挥手断开毗连
  

  为什么是2MSL呢？MSL不可吗？
   

• 理想环境下，1个MSL时间足以确保一个报文在网络中消散
  
  
  
  • 报文在网络中传输时，会经历各种延迟，包括路由器处理延迟、链路传输延迟等。这些延迟是不确定的，可能会导致报文在较长时间内仍旧存在于网络中。
    
  
  
• 等候2MSL时间可以确保旧毗连的全部报文（包括丢失的报文和重传的报文）在网络中完全消失。
  
  
  
  • 假设MSL为30秒：
    
  • 丢失的报文：一个报文在接近30秒时丢失。
    
  • 重传的报文：发送方在超时后（假设超时时间为1秒）重传该报文，重传的报文也会在网络中传输，其生存时间也是30秒。
    总时间：因此，最坏环境下，报文的总生存时间是30秒（丢失的报文）+ 30秒（重传的报文）= 60秒。
    
  
  
• 如果ACK报文丢失，被动关闭方重传的FIN报文也需要在网络中传输，这同样需要一个MSL时间。因此，总共需要2MSL时间来确保ACK报文的可靠传输和FIN报文的重传处理。
  

  在我们前面写代码时，端口号绑定失败的缘故原由：
   

• 当服务端自动关闭后，其进入time_wait状态，即历程没有退出，端口号被占用了。
  
• 若想使用旧端口号，可以通过体系调用 setsockopt()设置套接字的类型
  

  可以通过 cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_fin_timeout 检察 msl 的值

2.5 16位窗口巨细（流量控制）

接收端处理数据的速度是有限的。如果发送端发的太快，导致接收端的缓冲区被打满，这个时候如果发送端继续发送，就会造成丢包，继而引起丢包重传等等一系列连锁反应，不做任何处理则会浪费了各种资源(网络带宽、CPU等等)。
因此 TCP 支持根据接收端的处理本领，来决定发送端的发送速度，这个机制就叫做流量控制。
   接收端将自己可以接收的缓冲区巨细放入 TCP 首部中的 “窗口巨细” 字段
  

• 窗口巨细字段越大， 阐明网络的吞吐量越高，发送端接受到这个窗口之后， 就会进步自己的发送速度
  
• 接收端一旦发现自己的缓冲区快满了，就会将窗口巨细设置成一个更小的值关照给发送端；发送端接受到这个窗口之后， 就会减慢自己的发送速度；
  
• 如果接收端缓冲区满了，就会将窗口置为 0；这时发送方不再发送数据，但是需要定期发送一个窗口探测数据段，使接收端把窗口巨细告诉发送端。
  
• 两边都要进行流量控制
  
• 初次发送如何知道对方的接收本领呢？ 三次握手时，是做过报文交换与窗口协商的！
  

  

接收端如何把窗口巨细告诉发送端呢? TCP 首部中，有一个 16 位窗口巨细字段，就是存放了窗口巨细信息(即自己接收缓冲区中剩余空间的巨细)；
   那么题目来了，16 位数字最大表示 65535, 那么 TCP 窗口最大就是 65535 字节么?
实际上，TCP 首部 40 字节选项中还包含了一个窗口扩大因子 M，实际窗口巨细是窗口字段的值左移 M 位;
  2.6 滑动窗口

在我们讨论了确认应答策略时， 对每一个发送的数据段，都要给一个 ACK 确认应答，收到 ACK 后再发送下一个数据段(串行发送)。
这样做有一个比较大的缺点：就是性能较差，尤其是数据往返的时间较长的时候。
我们说TCP是采用并行发送的，它是怎么实现的呢？流量控制又是怎么实现的呢？ - - 滑动窗口
窗口巨细指的是：无需等候确认应答就可以继续发送数据的最大值。 下图的窗口巨细就是 4000 个字节(四个段)
   

• 发送前四个段的时候, 不需要等候任何 ACK, 直接发送;
  
• 收到第一个 ACK 后， 滑动窗口向后移动（start = ACK），继续发送第五个段的数据(end = start + 16位窗口巨细)，依次类推;
  
• 操作体系内核为了维护这个滑动窗口，需要开辟发送缓冲区来记录当前还有哪些数据没有应答；只有确认应答过的数据，才气从缓冲区删掉
  
• 窗口越大，则网络的吞吐率就越高；窗口越小，网络的吞吐率越低。（流量控制）
  

  

此时就是并行发送的了

那么如果出现了丢包，如何进行重传？这里分两种环境讨论：

• 环境一: 数据包已经抵达， ACK 被丢了
  

这种环境下， 部分 ACK 丢了并不要紧，由于可以通过后续的 ACK 进行确认;

• 环境二：数据包就直接丢了
  

当某一段报文段丢失之后，发送端会不绝收到 1001 这样的 ACK，就像是在提示发送端 “我想要的是 1001” 一样，滑动窗口会先向右移动到已经发送成功处，然后补发丢失的报文。
   

• 如果发送端主机一连三次收到了同样一个 “1001” 这样的应答， 就会将对应的数 据 1001 - 2000 重新发送;
  
• 这个时候接收端收到了 1001 之后, 再次返回的 ACK 就是 7001 了(由于 2001 - 7000)接收端其实之前就已经收到了， 被放到了接收端操作体系内核的接收缓冲区中 ，这种机制被称为 “高速重发控制”(也叫 "快重传).
  

  既然有了快重传，它既快，又能重传，那为什么还要超时重传呢？
   快重传是有条件的：要一连三次收到同一个应答！
万一发送方只发送了2个报文呢？最多就只能收到2个应答呗，那就无法触发快重传，只能超时重传。以是，超时重传是兜底的；快重传是进步服从的。
  2.7 3个标志位 + 16位紧急指针

有了上面的理解，我们来相识一下TCP报头中剩余的3个标志位

• PSH：push
  

在进行流量控制时，如果接收方的缓冲区已满，那发送方也就只能发送探测报文，没有别的办法了。
为了告诉对方，请尽快将缓冲区中的数据交给上层，就引入了PSH标志位；也可使用PSH标志位，告诉对端，我的数据比较重要，请尽快交付。

• RST：reset
  

重置毗连（重新三次握手）
在三次握手时，服务端未收到ACK，但发送端以为毗连建立成功了，发送端此时就会发送数据，但是服务端不熟悉它，会通过标志位RST要求重新建立毗连。

• URG：urgent
  

表示紧急报文，优先让上层从缓冲区中读取。
那紧急数据在那里呢？
在TCP报头中，有16位紧急指针，表示紧急数据在有效载荷中的偏移量，通过它就可以获取紧急数据。
但是只有紧急数据的起始地点，紧急数据有多长呢?
TCP答应插队，但不答应过度插队， 紧急数据只占一个字节！ 以后可以在紧急数据中设置状态码（如终止毗连、暂停上传等等）
   在体系调用recv中，可以设置标志位MSG_OOB，来读取紧急数据。
  2.8 拥塞控制

固然 TCP 有了滑动窗口这个大杀器，能够高效可靠的发送大量的数据，但是如果在刚开始阶段就发送大量的数据，仍旧可能引发题目。
由于网络上有很多的计算机，可能当前的网络状态就已经比较拥堵。在不清晰当前网络状态下，贸然发送大量的数据，是很有可能引起雪上加霜的。 以是TCP使用拥塞控制来考虑网络的康健状况， 一旦发送的报文大量丢失，则会被判定为网络拥塞。
   大量报文丢失后，能不能直接重传呢？- - - 不能，由于可能会造成网络更加的拥堵！应该等一等
  TCP 引入慢启动机制，先发少量的数据，探探路，摸清当前的网络拥堵状态，再决定按照多大的速度传输数据。

此处引入一个拥塞窗口的概念，拥塞窗口是衡量网络拥堵的指标。

• 发送开始的时候，定义拥塞窗口巨细为 1
  
• 每次收到一个 ACK 应答，拥塞窗口加 1 倍
  

滑动窗口 = min (拥塞窗口，对端接收缓冲区剩余空间的巨细)
像上面这样的拥塞窗口增长速度，是指数级别的。“慢启动” 只是指初使时慢，但是增长速度非常快 (指数级增长)。
   可是为什么使用指数级增长呢？
指数增长的特点是：前期慢，后期快；既然前面慢速度发送的都没有题目，那就应该尽快进行网络的规复。
  但是，为了不增长的那么快，不能使拥塞窗口单纯的加倍；此处引入一个叫做慢启动的阈值，当拥塞窗口超过这个阈值的时候，不再按照指数方式增长，而是按照线性方式增长

拥塞控制算法 = 慢启动 + 加法增大 + 乘法减小
可是这个拥塞窗口为什么不绝在试探性的增大呢？
   拥塞窗口是网络康健状况的评估值，网络的状况是不绝在变化的，以是要反复的试探，只管让下一次的阈值高一点。
  拥塞控制，归根结底是 TCP 协议想尽可能快的把数据传输给对方，但是又要避免给网络造成太大压力的折中方案。
2.9 延迟应答

接收端收到数据后，如果接收数据的主机立即返回 ACK 应答，这时候返回的窗口可能比较小(上层未取走刚接收到的报文)

• 假设接收端缓冲区为 1M，一次收到了 500K 的数据，如果立即应答，返回的窗口就是 500K;
  
• 但实际上可能处理端处理的速度很快, 10ms 之内就把 500K 数据从缓冲区消费掉了；在这种环境下，接收端处理还远没有到达自己的极限， 即使窗口再放大一些， 也能处理过来;
  
• 如果接收端稍微等一会再应答，比如等候 200ms 再应答， 那么这个时候返回的窗口巨细就是 1M;
  
• 一定要记得， 窗口越大， 网络吞吐量就越大， 传输服从就越高。我们的目标是在保证网络不拥塞的环境下只管进步传输服从;
  

那么全部的包都可以延迟应答么? 肯定也不是
   

• 数目限定: 每隔 N 个包就应答一次;
  
• 时间限定: 超过最大延迟时间就应答一次;
  
• 具体的数目和超时时间，依操作体系差别也有差异；一般 N 取 2，超时时间取 200ms;
  

  

2.10 其它

2.10.1 面向字节流

创建一个 TCP 的 socket，同时在内核中创建一个 发送缓冲区 和一个 接收缓冲区
   

• 调用 write 时， 数据会先写入发送缓冲区中； 如果发送的字节数太长，会被拆分成多个 TCP 的数据包发出;
  
• 如果发送的字节数太短，就会先在缓冲区里等候，比及缓冲区长度差不多了，大概其他符合的时机发送出去;
  
• 接收数据的时候，数据也是从网卡驱动程序到达内核的接收缓冲区；然后应用程序可以调用 read 从接收缓冲区拿数据;
  
• 另一方面，TCP 的一个毗连，既有发送缓冲区，也有接收缓冲区，那么对于这一个毗连，既可以读数据，也可以写数据，这个概念叫做全双工
  

  由于缓冲区的存在, TCP 程序的读和写不需要一一匹配，比方:
   

• 写 100 个字节数据时，可以调用一次 write 写 100 个字节， 也可以调用 100 次write，每次写一个字节;
  
• 读 100 个字节数据时，也完全不需要考虑写的时候是怎么写的，既可以一次read 100 个字节， 也可以一次 read 一个字节，重复 100 次
  
• 具体传输的数据是什么，由上层解释。
  

  2.10.2 粘包题目

起主要明确，粘包题目中的 “包” ，是指的应用层的数据包。
   

• 在 TCP 的协议头中，没有如同 UDP 一样的 “报文长度” 这样的字段， 但是有一个序号这样的字段
  
• 站在传输层的角度，TCP 是一个一个报文过来的，按照序号排好序放在缓冲区中
  
• 站在应用层的角度，看到的只是一勾通续的字节数据
  
• 那么应用程序看到了这么一连串的字节数据，就不知道从哪个部分开始，到哪个部分是一个完备的应用层数据包
  

  那么如何避免粘包题目呢? 归根结底就是一句话，明确两个包之间的界限
   

• 对于定长的包，保证每次都按固定巨细读取即可；那么就从缓冲区从头开始按固定巨细依次读取即可;
  
• 对于变长的包，可以在包头的位置，约定一个包总长度的字段，从而就知道了包的结束位置;
  
• 对于变长的包，还可以在包和包之间使用明确的分隔符(应用层协议，是程序猿自己来定的，只要保证分隔符不和正文辩论即可)
  

  思索: 对于 UDP 协议来说，是否也存在 “粘包题目” 呢?
   

• 对于 UDP，如果还没有给上层交付数据，UDP 的报文长度仍旧在；同时，UDP 是一个一个把数据交付给应用层，就有很明确的数据界限.
  
• 站在应用层的站在应用层的角度，使用 UDP 的时候， 要么收到完备的 UDP 报文，要么不收，不会出现"半个"的环境
  

  2.10.3 异常环境

• 历程终止：历程终止会开释文件形貌符，仍旧可以发送 FIN，和正常关闭没有什么区别
  
• 呆板重启：和历程终止的环境相同.
  
• 呆板掉电/网线断开：接收端以为毗连还在，一旦接收端有写入操作，接收端发现毗连已经不在了，就会进行 reset。即使没有写入操作， TCP 自己也内置了一个保活定时器，会定期询问对方是否还在，如果对方不在，也会把毗连开释 - - - 毗连保活机制。
  
• 应用层的某些协议，也有一些这样的检测机制。比方 HTTP 长毗连中，也会定期检测对方的状态。比方 QQ在 QQ 断线之后，也会定期尝试重新毗连
  

3. TCP/UDP 对比

• TCP/UDP 对比
  

我们说了 TCP 是可靠毗连，那么是不是 TCP 一定就优于 UDP 呢? TCP 和 UDP 之间的优点和缺点。不能简单、绝对的进行比较

• TCP 用于可靠传输的环境，应用于文件传输，重要状态更新等场景
  
• UDP 用于对高速传输和实时性要求较高的通信范畴，比方，早期的 QQ、视频传输等；另外 UDP 可以用于广播;
  

归根结底，TCP 和 UDP 都是程序员的工具，什么时机用，具体怎么用，照旧要根据具体的需求场景去判定

• 基于 TCP 应用层协议
  

   

• HTTP
  
• HTTPS
  
• SSH
  
• Telnet
  
• FTP
  
• SMTP
  

  

• 用 UDP 实现可靠传输(经典面试题)
  

先根据应用场景，确定具体的应用需求，可靠性要保障到什么程度；再参考 TCP 的可靠性机制， 在应用层实现雷同的逻辑;
   

• 比方:
  
• 引入序列号, 保证数据顺序;
  
• 引入确认应答, 确保对端收到了数据;
  
• 引入超时重传, 如果隔一段时间没有应答, 就重发数据;
  
• …
  

  

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