面试必问：TCP和UDP的区别（附面试题）

╰半夏微凉° 2023-01-23 03:58 69阅读 0赞

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### 面试必问：TCP和UDP的区别（附面试题） ###

*  一、 什么是TCP/IP和UDP
 *  二、TCP与UDP的区别
 *  三、TCP和UDP的应用场景
 *  四、面试题
 *   *  4.1TCP的三次握手
     *  4.2TCP的四次挥手
     *  4.3TCP和UDP的区别
     *  4.4三次握手和四次挥手的具体细节
     *  4.5建立连接可以两次握手吗？为什么?
     *  4.6 可以采用四次握手吗？为什么？
     *  4.7第三次握手中，如果客户端的ACK未送达服务器，会怎样？
     *  4.8为什么不能把服务器发送的ACK和FIN合并起来，变成三次挥手（CLOSE\_WAIT状态意义是什么）？
     *  4.9 如果第二次挥手时服务器的ACK没有送达客户端，会怎样？
     *  4.10 客户端TIME\_WAIT状态的意义是什么？

# 一、 什么是TCP/IP和UDP #

*  TCP/IP即传输控制/网络协议，是面向连接的协议，发送数据前要先建立连接(发送方和接收方的成对的两个之间必须建立连接)，TCP提供可靠的服务，也就是说，通过TCP连接传输的数据不会丢失，没有重复，并且按顺序到达
 *  UDP它是属于TCP/IP协议族中的一种。是无连接的协议，发送数据前不需要建立连接，是没有可靠性的协议。因为不需要建立连接所以可以在在网络上以任何可能的路径传输，因此能否到达目的地，到达目的地的时间以及内容的正确性都是不能被保证的。

# 二、TCP与UDP的区别 #

*  TCP是面向连接的协议，发送数据前要先建立连接，TCP提供可靠的服务，也就是说，通过TCP连接传输的数据不会丢失，没有重复，并且按顺序到达；
 *  UDP是无连接的协议，发送数据前不需要建立连接，是没有可靠性；
 *  TCP通信类似于于要打个电话，接通了，确认身份后，才开始进行通行；
 *  UDP通信类似于学校广播，靠着广播播报直接进行通信。
 *  TCP只支持点对点通信，UDP支持一对一、一对多、多对一、多对多；
 *  TCP是面向字节流的，UDP是面向报文的； 面向字节流是指发送数据时以字节为单位，一个数据包可以拆分成若干组进行发送，而UDP一个报文只能一次发完。
 *  TCP首部开销（20字节）比UDP首部开销（8字节）要大
 *  UDP 的主机不需要维持复杂的连接状态表

# 三、TCP和UDP的应用场景 #

对某些实时性要求比较高的情况使用UDP，比如游戏，媒体通信，实时直播，即使出现传输错误也可以容忍；其它大部分情况下，HTTP都是用TCP，因为要求传输的内容可靠，不出现丢失的情况

# 四、面试题 #

## 4.1TCP的三次握手 ##

目的是为了保持一次网络通信交互正常。  
等于是你在不认识我的情况下打我的电话让我来面试。

## 4.2TCP的四次挥手 ##

目的是为了确定数据全部传输完了。  
等于是我在上家公司辞职了。

## 4.3TCP和UDP的区别 ##

TCP等于和陌生人打电话处理事情，UDP等于发广播

## 4.4三次握手和四次挥手的具体细节 ##

三次握手：

1.  客户端向服务端发送SYN
2.  服务端返回SYN,ACK
3.  客户端发送ACK  
    四次挥手：  
    客户与服务器
4.  客户：我要关闭连接了  
    2.服务器：好的，你要关闭连接了。  
    3.服务器：我这边要关闭连接了。
5.  客户：已收到你要关闭连接的消息。  
    注：这篇文章有趣且详细的介绍了TCP的三次握手和TCP的四次挥手  
    [小饶学编程之JAVA SE第二部分——Java Web 技术：12网络和Servlet][JAVA SE_Java Web _12_Servlet]

## 4.5建立连接可以两次握手吗？为什么? ##

不可以。  
因为可能会出现已失效的连接请求报文段又传到了服务器端。 > client 发出的第一个连接请求报文  
段并没有丢失，而是在某个网络结点长时间的滞留了，以致延误到连接释放以后的某个时间才到达  
server。本来这是一个早已失效的报文段。但 server 收到此失效的连接请求报文段后，就误认为  
是 client 再次发出的一个新的连接请求。于是就向 client 发出确认报文段，同意建立连接。假设  
不采用 “三次握手”，那么只要 server 发出确认，新的连接就建立了。由于现在 client 并没有发出  
建立连接的请求，因此不会理睬 server 的确认，也不会向 server 发送数据。但 server 却以为新  
的运输连接已经建立，并一直等待 client 发来数据。这样，server 的很多资源就白白浪费掉了。  
采用 “三次握手” 的办法可以防止上述现象发生。例如刚才那种情况，client 不会向 server 的确认  
发出确认。server 由于收不到确认，就知道 client 并没有要求建立连接。  
而且，两次握手无法保证Client正确接收第二次握手的报文（Server无法确认Client是否收到），  
也无法保证Client和Server之间成功互换初始序列号

## 4.6 可以采用四次握手吗？为什么？ ##

这个肯定可以。三次握手都可以保证连接成功了，何况是四次，但是会降低传输的效率。

## 4.7第三次握手中，如果客户端的ACK未送达服务器，会怎样？ ##

Server端：由于Server没有收到ACK确认，因此会每隔 3秒 重发之前的SYN+ACK（默认重发五  
次，之后自动关闭连接进入CLOSED状态），Client收到后会重新传ACK给Server。  
Client端，会出现两种情况：

1.  在Server进行超时重发的过程中，如果Client向服务器发送数据，数据头部的ACK是为1的，  
    所以服务器收到数据之后会读取 ACK number，进入 establish 状态
2.  在Server进入CLOSED状态之后，如果Client向服务器发送数据，服务器会以RST包应答。

## 4.8为什么不能把服务器发送的ACK和FIN合并起来，变成三次挥手（CLOSE\_WAIT状态意义是什么）？ ##

因为服务器收到客户端断开连接的请求时，可能还有一些数据没有发完，这时先回复ACK，表示接  
收到了断开连接的请求。等到数据发完之后再发FIN，断开服务器到客户端的数据传送。

## 4.9 如果第二次挥手时服务器的ACK没有送达客户端，会怎样？ ##

客户端没有收到ACK确认，会重新发送FIN请求。

## 4.10 客户端TIME\_WAIT状态的意义是什么？ ##

第四次挥手时，客户端发送给服务器的ACK有可能丢失，TIME\_WAIT状态就是用来重发可能丢失的  
ACK报文。如果Server没有收到ACK，就会重发FIN，如果Client在2\*MSL的时间内收到了FIN，就  
会重新发送ACK并再次等待2MSL，防止Server没有收到ACK而不断重发FIN。 MSL(Maximum  
Segment Lifetime)，指一个片段在网络中最大的存活时间，2MSL就是一个发送和一个回复所需的  
最大时间。如果直到2MSL，Client都没有再次收到FIN，那么Client推断ACK已经被成功接收，则  
结束TCP连接。

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[JAVA SE_Java Web _12_Servlet]: https://blog.csdn.net/weixin_46460843/article/details/110682780