在传输层中，有两个很重要的协议：UDP和TCP
接下来我们先来聊一聊这两个协议
UDP
报文格式
一个UDP报文包含UDP报头和UDP数据载荷两个部分
其中数据载荷就是应用层数据
UDP报头则存储着8字节的信息：分别是源端口号，目的端口号，报文长度和校验和
其中源端口号就是操作系统给客户端自动分配的端口
目的端口就是服务器的端口
报文长度在UDP中只有两个字节，也就意味着只能表示0-64k的数据，如果有很长的数据，需要在应用层分包，再通过多个UDP数据报发送（所以一般用TCP）
校验和用于验证网络传输的这个数据是否正确，校验和即可以通过数据个数判断，也可以根据数据内容判断
UDP特点
- 无连接
- 不可靠
- 面向数据报
- 全双工
无连接就是指只要知道端口号和IP就进行传输，不需要建立连接
不可靠表示发送方发送数据后，不知道接受方是否收到了这些数据
面向数据报是指UDP是以数据报格式传输的，也就是发送方发送一个100字节的数据，接受方必须只能一次就接受完这个100字节的数据
全双工就是指两人通信之间，双方可以同时接受或者发送消息，就如电话。区别于单工（广播）和半双工（对讲机）
TCP
报文格式
TCP特点?
- 有连接
- 可靠传输
- 面向字节流
- 全双工
其中，TCP最重要的机制就是可靠传输，即能够知道对方是否收到消息
那TCP是如何保证可靠传输的呢？
序号与确认序号
早年的通讯没这么发达，如果我给女神发短信，在不可靠传输下，可能会有很多种情况：
第一种情况
第二种情况?
?
?为了避免这种情况，TCP引入了序号与确认序号的机制，这样就不会搞混了：
这里还要注意，TCP针对消息的序号，不是按照“消息条数”来编号的，而是按照字节来编号的：
具体过程如下：
?A先给B发送了1000个字节
之后B会给A返回一个应答报文（ACK）会带有确认序号，叫做1001，也就是小于1001的数据已经被主机B收到了。（1-1000被层层封装为以太网数据帧进行传输）
接下来主机A就从1001再开始传输
超时重传
上面的确认应答是网络一切正常的时候，通过ACK通知发送方表明收到了
如果出现丢包的情况，那么这个时候就是超时重传的起作用时刻
第一种情况：发送方数据丢了
第二种情况：接受方数据丢了
?但是实际情况无法判断是哪种情况。
所以这里考虑最坏情况：对方没有收到
不过发送方会先有一个等待时间，如果超过了这个等待时间也没等到ACK，就会重发一次
这就是超时重传。
这里第二种情况我们还需要单独考虑一下：
如果ACK丢了，发送方的消息没丢，如果此时超时重传，会出现重复的消息
TCP的解决办法是在操作系统内核中创建一个接收缓冲区中
接受方收到的数据在进入这个缓冲区前，会先判断缓冲区中是否存在过这个数据
如果存在过直接丢弃，否则就放进来。
最后注意：
但是如果网络收到了严重的波动，它也不会一直重传下去，会自动断开TCP连接。
重传的时间间隔也不是一成不变的，一般会逐渐加大，也就是重传频率会降低。
连接管理
注意, 这块知识是重点
如何建立连接（三次握手）
客户端和服务器之间，通过三次交互，完成了建立连接的过程。?
?
?客户端先发送一个SYN，SYN为1表示当前报文是一个“同步报文段”，开始请求建立连接。
之后服务端会发送ACK，表示收到回应，再发出SYN表示正式建立连接。
注意，这里服务器端发送的SYN和ACK是同时发送的。
最后客户端收到，发送ACK表示确认。
那么三次握手如何保证TCP连接的可靠性呢？
三次握手相当于“投石问路”，检查一下网络是否满足可靠传输的基本条件。
如果三次握手成功，就证明了通信双方网络正常，可以进行后续的传输。
就如下面的情景：
?
如何断开连接（四次挥手）
建立好连接后，操作系统内核中会用数据结构来保存信息
这个信息叫做五元组，即源IP，源端口，目的IP，目的端口，TCP
保存了信息就占据了一定内存，在断开连接后要释放这一块内存，就需要四次“挥手”
发送方（这里可能是客户端，也可能是服务器）先发送FIN，表示要结束了
接受方返回确认信息ACK，也返回FIN表示结束
接受方返回ACK确认
注意，这里中间的ACK和FIN是不能合并的，因为他们不是同时发送的（以为这里的ACK是内核发送的，FIN是用户代码负责的）
?
最后，这里每次都传输都会有一个状态
其中，CLOSE_WAIT表示四次挥手挥了两次后的状态，这个状态是在等待代码调用close方法
TIME_WAIT表示发送方接受FIN后，不立即释放资源，会等待一段时间再释放
因为如果立即释放，如果最后一次ACK丢包了，接受方会超时重传，再发送FIN
如果接受方已经释放资源，就不会再收到这个FIN了
最多等待时间为2MSL，即网络上任意两点间传输需要的最大时间(可以配置的)
???
谢谢你能看到这ヽ(￣ω￣(￣ω￣〃)ゝ
