TCP

TCP是Transmission Control Protocol的缩写，也就是传输控制协议。它是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的[传输层]通信协议。主要解决数据如何在网络中如何传输的，是一种长连接。建立一个TCP连接需要有三次握手，而终止一个TCP连接需要有4次握手，这是由TCP的半关闭（half-close）造成的。TCP包头的最小长度为20字节。

建立连接的三次握手

第一次握手：客户端发送syn包(syn=j)到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务器确认;

第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN(ack=j+1)，同时自己也发送一个SYN包(syn=k)，即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态;

第三次握手：客户端收到服务器的SYN+ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=k+1)，此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。

握手过程中传送的包里不包含数据，三次握手完毕后，客户端与服务器才正式开始传送数据。

TCP一旦连接起来，在客户端和服务端任何一方主动关闭连接之前，TCP连接都将被一直保持下去。

断开连接时，服务器和客户端都可以主动发起断开TCP连接的请求。

简单来说，第一次握手就是客户端向服务器问我可以发送数据吗；第二次握手就是服务器回答说可以；第三次握手就是客户端向服务器说那我要开始发送数据了，此时客户端和服务器都准备好传输数据了，三次握手就完成了。

断开连接的四次握手

(1) 某个应用进程首先调用close，称该端执行“主动关闭”（active close）。该端的TCP于是发送一个FIN分节，表示数据发送完毕。

(2) 接收到这个FIN的对端执行 “被动关闭”（passive close），这个FIN由TCP确认。

注意：FIN的接收也作为一个文件结束符（end-of-file）传递给接收端应用进程，放在已排队等候该应用进程接收的任何其他数据之后，因为，FIN的接收意味着接收端应用进程在相应连接上再无额外数据可接收。

(3) 一段时间后，接收到这个文件结束符的应用进程将调用close关闭它的套接字。这导致它的TCP也发送一个FIN。

(4) 接收这个最终FIN的原发送端TCP（即执行主动关闭的那一端）确认这个FIN。

既然每个方向都需要一个FIN和一个ACK，因此通常需要4个分节

UDP

UDP是User Datagram Protocol的缩写，也就是用户数据报协议。它与TCP相对应，是一种面向无连接的、不可靠的数据报传输协议，即不与对方建立连接，就直接就把数据包发送过去，因此缺乏可靠性。由于缺乏可靠性，UDP应用一般必须允许一定量的丢包、出错和复制。

UDP简单总结起来就是下面的几点：

（1） UDP是一个非连接的协议，传输数据之前源端和终端不建立连接，当它想传送时就简单地去抓取来自应用程序的数据，并尽可能快地把它扔到网络上。在发送端，UDP传送数据的速度仅仅是受应用程序生成数据的速度、计算机的能力和传输带宽的限制；在接收端，UDP把每个消息段放在队列中，应用程序每次从队列中读一个消息段。

（2） 由于传输数据不建立连接，因此也就不需要维护连接状态，包括收发状态等，因此一台服务机可同时向多个客户机传输相同的消息。

（3） UDP信息包的标题很短，只有8个字节，相对于TCP的20个字节信息包的额外开销很小。

（4） 吞吐量不受拥挤控制算法的调节，只受应用软件生成数据的速率、传输带宽、源端和终端主机性能的限制。

（5）UDP使用尽最大努力交付，即不保证可靠交付，因此主机不需要维持复杂的链接状态表（这里面有许多参数）。

（6）UDP是面向报文的。发送方的UDP对应用程序交下来的报文，在添加首部后就向下交付给IP层。既不拆分，也不合并，而是保留这些报文的边界，因此，应用程序需要选择合适的报文大小。

我们经常使用“ping”命令来测试两台主机之间TCP/IP通信是否正常，其实“ping”命令的原理就是向对方主机发送UDP数据包，然后对方主机确认收到数据包，如果数据包是否到达的消息及时反馈回来，那么网络就是通的。

TCP与UDP的区别

（1）TCP是需要连接的传输协议（长连接），UDP是不需要连接的传输协议；

（2）TCP对系统资源要求较多，UDP要求较少；

（3）TCP的程序结构较复杂，UDP程序结构较简单；

（4）TCP是流模式，UDP是数据报模式 ；

（5）TCP保证数据正确性，UDP可能丢包，TCP保证数据顺序，UDP不保证。

HTTP是HyperText Transfer Protocol的缩写，也就是超文本传输协议。HTTP是Web联网的基础，也是手机联网常用的协议之一，HTTP协议是建立在TCP协议之上的一种应用。HTTP连接最显著的特点是客户端发送的每次请求都需要服务器回送响应，在请求结束后，会主动释放连接。从建立连接到关闭连接的过程称为“一次连接”。