这篇博客主要用来纪录自己对TCP/IP和UDP的个人理解，若有不对还请慷慨指正

TCP/IP是互联网相关的各类协议族的总称，如TCP，UDP，IP，FTP，HTTP等都属于TCP/IP族内的协议。（解释不唯一）

TCP/IP的参考模型主要分为四层：应用层、传输层、网络层和数据链路层。（有时还会加上物理层，因为无论何种协议和参考模型都是以二进制数据形式在物理媒体上传输数据）

向用户提供一组常用的应用程序，比如电子邮件、文件传输等，应用层产生并处理应用的数据，将数据发送给传输层进行传输。

传输层负责应用程序间的通信，将来自应用层的信息流格式化封装，并提供可靠传输，实现进程直接的通信。为了保证信息传输可靠性，传输层协议规定接收端必须发回确认，并且假如信息丢失，则必须重新发送，详见“三次握手”过程。传输层协议主要就是：传输控制协议 TCP(Transmission Control Protocol) 和用户数据报协议 UDP(User Datagram protocol)。

网络层将来自传输层的格式化信息流打包成IP数据包，交给数据链路层进行处理来实现不同主机之间的通信。其功能主要包括三方面。

数据链路层是负责接收来自网络层的IP数据包并封装成帧再通过网络发送；或者从网络上接收物理帧，抽出IP数据包，再交给网络层。

（数据链路层主要解决的三个问题：https://blog.csdn.net/SouthWind0/article/details/80038014）

TCP（Transmission Control Protocol 传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。

TCP 为了保证数据包传输的可靠行，会给每个包一个序号，同时此序号也保证了发送到接收端主机能够按序接收。然后接收端主机对成功接收到的数据包发回一个相应的确认字符(ACK，Acknowledgement)，如果发送端主机在合理的往返时延(RTT)内未收到确认字符ACK，那么对应的数据包就被认为丢失并将被重传。

当一个基于TCP传输层协议的连接被建立时，发送端和接收端总共发送3个包，称为建立连接时的3次握手。

当发送端发出SYN连接请求（SYN：同步序列编号Sychronize Sequence Numbers）后，等待接收端回复 SYN 和 ACK 信号，收到回复的确认信号后，发送端对对方的 SYN 再执行 ACK 确认。这种建立连接的方法可以防止产生错误的连接，TCP 使用的流量控制协议是可变大小的滑动窗口协议。如下图所示：

三次握手完成，TCP客户端和服务器端成功建立连接，可以开始传输数据了。

TCP连接的终止需要发送四个包，因此称为四次挥手（four-way handshake），这是由于TCP的半关闭（half-close）造成的。在一个TCP连接下，客户端或服务器均可主动发起挥手动作。在socket编程中，任何一端调用close()方法即可产生挥手操作。

动图很形象的表示了这一过程（来源：https://blog.csdn.net/qzcsu/article/details/72861891）

UDP （User Datagram Protocol）协议，即用户数据报协议，是OSI（Open System Interconnection，开放式系统互联）参考模型中一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。UDP与TCP协议一样用于处理数据包，但UDP是一种无连接的协议，不保证可靠性。UDP有不提供数据包分组、组装和不能对数据包进行排序的缺点，也就是说，当报文发送之后，是无法得知其是否安全完整到达的。UDP 用来支持那些需要在计算机之间传输数据的网络应用。