TCP 与 UDP

核心区别

TCPUDP
连接面向连接（先握手）无连接（直接发）
可靠性可靠（不丢失、不重复、有序）尽力交付（不保证）
传输方式字节流（无边界）数据报（有边界）
通信模式1 对 11对1、1对多、广播
头部大小最小 20 字节固定 8 字节
拥塞控制有（网络拥塞会降速）无（发多快就多快，可能丢包）
适用场景HTTP、FTP、SSH（要求可靠）DNS、视频流、游戏、QUIC（要求低延迟）

TCP 如何保证可靠传输

1. 三次握手（建立连接）

客户端                    服务端
  │── SYN(x) ────────────→│  "我要连接，我的序号是 x"
  │←── SYN(y) + ACK(x+1) ─│  "同意，我的序号是 y，确认收到 x"
  │── ACK(y+1) ───────────→│  "确认收到 y"
  连接建立

2. 四次挥手（断开连接）

客户端                    服务端
  │── FIN ────────────────→│  "我发完了，想关闭"
  │←── ACK ────────────────│  "收到，但我可能还有数据要发"
  │       （服务端继续发剩余数据）
  │←── FIN ────────────────│  "我也发完了"
  │── ACK ────────────────→│  "确认"
  客户端等待 2MSL 后关闭

3. 流量控制（滑动窗口）

接收方在每次 ACK 里告知自己的剩余缓冲区大小（rwnd），发送方根据这个值控制发送量，防止把接收方"撑爆"。

接收方缓冲区满 → rwnd = 0 → 发送方暂停发送
接收方处理完数据 → rwnd > 0 → 发送方继续

4. 拥塞控制

流量控制防止接收方过载，拥塞控制防止网络过载。

阶段行为
慢启动从小窗口开始，指数增长，探测网络容量
拥塞避免超过阈值后改为线性增长，缓慢试探
快重传收到 3 个重复 ACK → 立即重传，不等超时
快恢复快重传后不回到慢启动，从新阈值线性增长

检测到丢包（超时 or 重复 ACK）→ 降低发送窗口 → 重新探测

使用场景选择

需要完整、准确的数据？        → TCP
  · 网页（HTTP/HTTPS）
  · 文件传输（FTP）
  · 邮件（SMTP）
  · 远程登录（SSH）

需要低延迟，少量丢包可接受？  → UDP
  · 视频/音频通话（WebRTC）
  · 在线游戏
  · DNS 查询（小包，快速）
  · HTTP/3（QUIC 基于 UDP，自己实现可靠性）
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Contributors: kingmusi