TCP 协议灵魂问题，巩固你的网路底层基础：TCP协议灵魂问题

原标题：TCP协议灵魂问题，巩固你的网路底层基础
先亮出这篇文章的思维导图

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TCP作为传输层的协议，是一个软件工程师素养的体现，也是面试中经常被问到的知识点。在此，我将TCP核心的一些问题梳理了一下，希望能帮到各位。
001.能不能说一说TCP和UDP的区别？
首先概括一下基本的区别:
TCP是一个面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层协议。
而UDP是一个面向无连接的传输层协议。 (就这么简单，其它TCP的特性也就没有了) 。
具体来分析，和UDP相比， TCP有三大核心特性:
面向连接。所谓的连接，指的是客户端和服务器的连接，在双方互相通信之前， TCP需要三次握手建立连接，而UDP没有相应建立连接的过程。可靠性。 TCP花了非常多的功夫保证连接的可靠，这个可靠性体现在哪些方面呢？一个是有状态，另一个是可控制。TCP会精准记录哪些数据发送了，哪些数据被对方接收了，哪些没有被接收到，而且保证数据包按序到达，不允许半点差错。这是有状态。
当意识到丢包了或者网络环境不佳， TCP会根据具体情况调整自己的行为，控制自己的发送速度或者重发。这是可控制。
相应的， UDP就是无状态,不可控的。
面向字节流。 UDP的数据传输是基于数据报的，这是因为仅仅只是继承了IP层的特性，而TCP为了维护状态，将一个个IP包变成了字节流。002:说说TCP三次握手的过程？为什么是三次而不是两次、四次？
恋爱模拟
以谈恋爱为例，两个人能够在一起最重要的事情是首先确认各自爱和被爱的能力。接下来我们以此来模拟三次握手的过程。
第一次:
男:我爱你。
女方收到。
由此证明男方拥有爱的能力。
第二次:
女:我收到了你的爱，我也爱你。
男方收到。
OK ，现在的情况说明，女方拥有爱和被爱的能力。
第三次:
男:我收到了你的爱。
女方收到。
现在能够保证男方具备被爱的能力。
由此完整地确认了双方爱和被爱的能力，两人开始一段甜蜜的爱情。
真实握手
当然刚刚那段属于扯淡，不代表本人价值观，目的是让大家理解整个握手过程的意义，因为两个过程非常相似。对应到TCP的三次握手，也是需要确认双方的两样能力:发送的能力和接收的能力。于是便会有下面的三次握手的过程:

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从最开始双方都处于CLOSED状态。然后服务端开始监听某个端口，进入了LISTEN状态。
然后客户端主动发起连接，发送SYN,自己变成了SYN-SENT状态。
服务端接收到，返回SYN和ACK(对应客户端发来的SYN) ，自己变成了SYN-REVD 。
之后客户端再发送ACK给服务端，自己变成了ESTABLISHED状态；服务端收到ACK之后，也变成了ESTABLISHED状态。
另外需要提醒你注意的是，从图中可以看出， SYN是需要消耗一个序列号的，下次发送对应的ACK序列号要加1 ，为什么呢？只需要记住一个规则:
凡是需要对端确认的，一定消耗TCP报文的序列号。SYN需要对端的确认，而ACK并不需要，因此SYN消耗一个序列号而ACK不需要。
为什么不是两次？
根本原因:无法确认客户端的接收能力。
分析如下:
如果是两次，你现在发了SYN报文想握手，但是这个包滞留在了当前的网络中迟迟没有到达， TCP以为这是丢了包，于是重传，两次握手建立好了连接。
看似没有问题，但是连接关闭后，如果这个滞留在网路中的包到达了服务端呢？这时候由于是两次握手，服务端只要接收到然后发送相应的数据包，就默认建立连接，但是现在客户端已经断开了。
看到问题的吧，这就带来了连接资源的浪费。
为什么不是四次？
三次握手的目的是确认双方发送和接收的能力，那四次握手可以嘛？
当然可以， 100次都可以。但为了解决问题，三次就足够了，再多用处就不大了。
三次握手过程中可以携带数据么？
第三次握手的时候，可以携带。前两次握手不能携带数据。
如果前两次握手能够携带数据，那么一旦有人想攻击服务器，那么他只需要在第一次握手中的SYN报文中放大量数据，那么服务器势必会消耗更多的时间和内存空间去处理这些数据，增大了服务器被攻击的风险。