TCP与UDP
区别：
- udp是不面向连接的，tcp是面向连接的，并且它能保证数据的有序和有效，但是udp不行，它不能保证，它可能会存在错误；
- tcp还具有超时重传的功能；tcp能保证数据达到一定限制后就不再接收，但是udp不会，就容易造成堵塞；
- 当然udp也有自己的优点，udp可以进行广播，但是tcp不行
介绍：
传输控制协议TCP，提供面向连接、可靠的数据传输服务，数据单位：报文段，有流量控制、拥塞控制、提供全双工通信、面向字节流（将应用层传下来的报文看成字节流，把字节流组织成大少不等的数据块），每一条TCP连接只能是点对点的，提供完整性服务
用户数据报协议UDP，提供无连接，尽最大努力的数据传输服务，数据单位：用户数据报，没有拥塞控制，面向报文（对应用层传下来的数据既不合并也不拆分，只加UDP首部），支持一对一，一对多、多对多和多对一的交互通信，主要提供及时性服务
UDP数据报格式
UDP用户数据报的首部的十六进制表示是：
06 32 00 45 00 1C E2 17
- 06 32是源口 十六进制转十进制6*16^2+3*16^1+2*16^0=1586.
- 00 45是目的端口 转十进制4*16^1+5*16^0=69
- 00 1c是用户数据包的总长度=16+12=28
- 数据部分长度为：28-首部长度=28-8=20
- 由于目的端口69<1023是熟知端口（服务器端使用的端口号），因此该UDP数据报是从客户发给服务器的，程序是TFTP
两种方法
- 十六进制->二进制->十进制
- 十六进制->十进制
TCP报文例题
注意点70到99是30字节的数据，A向B发两个报文段，B收到第一个报文段后发送的确认号应为第二个报文段的序号
22.主机 A 向主机 B 连续发送了两个 TCP 报文段，其序号分别为 70 和 100。试问：
（1）第一个报文段携带了多少个字节的数据？
（2）主机 B 收到第一个报文段后发回的确认中的确认号应当是多少？
（3）如果主机 B 收到第二个报文段后发回的确认中的确认号是 180，试问 A 发送的第二个报文段中的数据有多少字节？
（4）如果 A 发送的第一个报文段丢失了，但第二个报文段到达了 B。B 在第二个报文段到达后向 A 发送确认。试问这个确认号应为多少？
- 100-70=30，（99-70+1）
- 100，下一个的序号
- 180-100=80，（179-100+1）
- 70
tcp滑动窗口，拥塞控制，确认号
滑动窗口
- 滑动窗口协议，用于流量控制，可以加速数据的传输，可以发送多个数据包，而不需等待ACK
- 包含发送窗口和接收窗口
- 客户端和服务端各一个滑动窗口
- 窗口大小由接收窗口决定
- 在收到ACK后，当前窗口可以被移除，指针后移即可
发送窗口
是操作系统的一个缓冲区，是一个循环数组被三个指针分割区域为四个区域
四个区域
- 发送并确认接收--此区域可以被新数据覆盖
- 发送未确认接收
- 可以发送未发送
- 不能发送
三个指针
- 指针1： 指向第一个已发送但是未接收到ack的字节
指针2： 指向第一个允许发送但是还未发送的字节
指针3： 发送窗口的大小
接收窗口
当数据包的seq == RCV_NEXT的数据包的时候，指针RCV_NEXT会向后移到窗口内第一个未接收数据的字节，指针WND会减去移动的字节数
当数据包的seq < RCV_NEXT时，表示该数据包已被接收，接收方会重新发送ACK
三个区域
- 应用层已经读取的数据
- 接收并发送确认请求
- 接收窗口的数据
- 接收窗口无序接收数据包，导致部分数据接收成功，部分未接收，直接缓存到接收窗口（仍然会发送ACK）
- 还未收到的数据
- 超出窗口范围
两个指针
- 指针1-RCV_NEXT指向窗口内第一个未接收数据的字节
- 指针2-WND规定窗口大小
特殊情况，当A向B发送数据，B的缓冲区满了，此时A停止发送，之后B的缓冲区恢复，B发送的报文丢失，A并未收到，会导致双方出现互相等待的状态，出现死锁。引入持续计时器，当A收到零窗口请求时，开启次计时器，每到计时器结束，发送一个1字节探测报文，会返回窗口大小，如果仍为0，则再次开启。
拥塞控制
TCP tahoe 与TCP reno
TCP Tahoe协议是TCP最早的TCP拥塞控制版本，主要包括三个机制用于控制拥塞窗口：慢启动、拥塞避免和快速重传。
Reno是应用最广泛且较为成熟的算法。该算法所包含的慢启动、拥塞避免和快速重传、快速恢复机制，是现有的众多算法的基础。
拥塞的条件
- 重传计时器超时---进入慢开始
- 收到三个重复的ACK---进入快重传，快恢复
慢开始
增长速度为指数级别，每轮增长为2*，即1-2-4-8-16
避免因流量过大导致网络阻塞，引入了ssthresh变量，设置慢开始的结束点，然后把cwnd设置为1，开始慢开始算法
拥塞控制
增长速度为线性增长，每轮拥塞窗口+1，可以有效防止网络过早拥塞
加法增大(超时情况)与乘法减小(防止网络过早拥塞)
加法增大：只要出现超时，就把ssthresh减半
乘法减小：每次拥塞控制为线性增长，防止网络过早拥塞
快重传
规定当发送方收到三个连续重复的确认请求时，直接重传，而不用等重传计时器到时，可以加大网络吞吐量
例如：发送方传送M1,M2,M3给接收方，接收方连续发送了三个对M2的确认请求，则发送方直接重传M3
快恢复
当收到三个连续重发的确认请求，在快重传后，设置cwnd=ssthresh，直接进入拥塞控制阶段，
