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1.TCP/IP协议是什么？
TCP/IP协议不是一个协议，而是由两个协议组成的，中文翻译为：传输层控制协议/互联网络协议，就是由底层的IP协议和TCP协议组成的。
1.1 IP协议：
首先我们来了解一下什么是IP协议，IP协议翻译过来就是因特网协议。
IP协议在生活中就可以理解为：我们在进行运货的时候，都是要把货物包装成一个个纸箱或者集装箱之后再进行运输，在网络的传输过程中也是一样的。IP协议规定了数据传输的基本单元和格式。比如比作货物运输，IP协议规定了货物打包时的包装箱尺寸和包装的程序，除此之外，IP协议还定义了数据包的递交办法和路由选择。同样用货物的运输作比喻，IP协议规定了货物的运输方式和运输路线。
1.2 TCP协议：
传输层的重要协议，IP协议已经规定了数据传输的主要内容，在IP协议中定义的传输是单向的，也就说发出去的货物对方有没有收到，这个我们是不知道的。所以对于一些比较重要的货物，我们想要知道对方有没有真正的收到，要对方给我们一个响应，所以，TCP协议提供了可靠的面向对象的数据流传输服务的规则和约定。也就是，在TCP模型中，对方给你发送一个数据包，你要给对方发送一个确认数据包，通过这种机制来提供可靠连接。
2.UDP
首先要明白TCP和UDP都是传输层的两个协议。
UDP的头：
可以看出，UDP只有端口号，其他的基本都没有了。如果没有这两个端口号，数据就不知道该发给哪个应用了。
UDP的特点:
UDP传输的过程类似于寄信（只要知道地址就可以直接进行寄信）：
无连接：知道对端的IP和端口号就直接进行传输，不需要建立连接；
不可靠：没有确认机制，没有重传机制；如果因为网络故障导致该段无法发送给对方，UDP协议层也不会给应用层返回任何错误信息；
面向数据报：不能够灵活的控制读写数据的次数和数量。也就是说，应用层交给UDP多长的报文，UDP原样发送，既不会拆分，也不会合并。
基于UDP的这些特点，所以可以用来处理一些没那么难的项目，并且就算失败的也能接收。
UDP的缓冲区：
UDP没有真正意义上的发送缓冲区，调用sendto会直接交给内核，由内核将数据报传给网络层协议进行后续的传输动作。
UDP具有接收缓冲区，但是这个缓冲区不能保证收到的UDP的数据报的顺序和发送的UDP的顺序一致，如果缓冲区满了，再到达的UDP数据报就会被抛弃。
UDP的应用场景：
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直播。直播对实时性的要求比较高，宁可丢包，也不要卡顿，所以很多直播应用都是基于UDP实现的。
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实时游戏。它的特点也是对实时性要求比较高，在这种情况下，采用自定义的可靠的UDP协议，自定义重传策略，能够把网络产生的延迟降到最低。
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物联网。对于实时性的要求也特别高。
基于UDP的应用层协议：
NFS：网络文件系统
TFTP：简单文件传输协议
DHCP：动态主机配置协议
BOOTP：启动协议（用于无盘设备启动）
DNS：域名解析协议
3. TCP
TCP：传输控制协议，人如其名，对数据的传输进行了严格的控制。
3.1 TCP的数据格式：
源/目的端口号：表示数据是从哪个进程来，到哪个进程去。
32位序号/32位确认号：主要是为了解决乱序问题。
4位TCP报头长度：表示该TCP头部有多少个32位bit（有多少个4个字节）
6个标志位：URG:紧急指针是否有效
SYN是发起一个链接，ACK是回复，RST是重新连接，FIN是结束连接。
16位校验和：发送端填充，CRC检验，接收端检验不通过，则认为数据有问题，检验包括TCP首部和TCP数据部分
16位紧急指针：标识哪部分数据为紧急数据
3.2 对于TCP协议的了解，还应关注以下问题：
首先要理解为什么TCP协议这么复杂？因为TCP协议既要保证可靠连接，又要尽可能地提高性能。
保证可靠性：
- 校验和
- 序列号（按序到达）
- 确认应答
- 超时重发
- 连接管理
- 流量控制
- 拥塞管理
提高性能
- 滑动窗口
- 快速重传
- 延迟应答
- 捎带应答
其他
- 定时器（超时重传定时器、保活定时器、TIME_WAIT定时器等）
首先是TCP的连接问题，因为在传输层，客户端首先要与服务端建立连接，就是三次握手阶段。
3.3 三次握手
3.4 四次挥手：
3.5 确认应答机制
发送时：携带确认序号；
确认时:携带确认号。
序号+确认号
3.6 超时重传机制
没有收到确认应答的情况：
（1）数据报丢了；
（2）ACK确认应答数据报丢了；
3.7 滑动窗口
为什么要使用滑动窗口呢？
像下图中这样一条一条的发送数据时，中间会有一段时间主机是处于空闲的，比较浪费资源，所以为了解决效率问题，所以就采用滑动窗口来解决这种问题。
这种传输方式属于串行传输，效率低；
滑动窗口采用并行的方式传输数据，类似多线程的方式，同时可以发送多条数据。
并行传输数据方式：
窗口大小：无需等待确认应答就可以发送数据的最大值。
这里存在一个发送缓冲区，记录数据的信息，只有确认应答过的数据，才能从发送缓冲区删掉。
窗口越大，网络吞吐量越高。
利用滑动窗口发送数据的过程出现丢包，分两种情况讨论：
（1）数据包已经到达，ACK被丢了；
像这种确认应答丢了，没有关系，可以根据最后一个确认应答的序号，像图中的确认号，下一个是601，则代表当前的所有包都已经全部接受到了。
（2）数据包直接丢了；
3.8 流量控制
接收端接受能力有限，所以要告诉发送端我们的接受能力，类似于景区卖票，酒店订房，如果人满为患，就停止卖票，人太多，就限制卖票的数量。
流量控制会采用让接收端主动丢包的操作。
流量控制窗口：基于TCP报文中窗口大小字段来设置，影响到发送端窗口大小。
3.9 拥塞控制
发送端网络状态不明的情况下，贸然发送大量的数据包，会造成网络拥堵，所以要先发送少量数据来探探路。
3.10 延迟应答
也是为了解决效率的机制。
接收端接收到数据，马上响应ACK，流量控制窗口（接收端缓冲区空余空间有限）就会比较小。