传输层

传输层负责端到端的连接建立、数据分段与流量控制。这篇讲 TCP 与 UDP 的区别、TCP 的三次握手与四次挥手、TCP/UDP 的封装字段，以及常用端口号。

TCP 与 UDP 对比

传输层有两个核心协议：

TCP 可靠的原因：有排序、有确认、有重传、有流控。

TCP

封装字段

TCP 头部的关键字段：

三次握手

TCP 建立连接需要三次握手，通知对方进行数据收发：

1. 第一次握手：客户端发送 SYN 包（seq=j）到服务器，进入 SYN_SENT 状态，等待确认。
2. 第二次握手：服务器收到 SYN，回复 SYN+ACK 包（ack=j+1，自己的 seq=k），进入 SYN_RECV 状态。
3. 第三次握手：客户端收到 SYN+ACK 后，发送确认包 ACK（ack=k+1）。发送完毕后，双方进入 ESTABLISHED 状态，连接建立成功。

四次挥手

TCP 断开连接需要四次挥手：

1. 主机 A 数据发送完毕，向 B 发送带 FIN 标记的报文段。
2. 主机 B 收到 FIN 后，先回复一个 ACK（确认序号），并通知自己的应用程序对方要求关闭连接。（先发 ACK 是为了防止这段时间内对方重传 FIN。）
3. 主机 B 的应用程序准备好后，向 A 发送一个 FIN 报文段，表示彻底关闭。
4. 主机 A 收到 FIN 后，向 B 发送 ACK，连接彻底释放。

常用 TCP 端口号

UDP

封装字段

UDP 头部仅占 8 字节，只有：源端口、目标端口、长度、校验和。

特点：

• 传输数据时没有确认机制，报文到达确认、排序、流量控制等需由应用程序自行实现。
• 不提供重传机制，占用资源小、处理效率高。
• 面向无连接，因此可以实现广播发送。
• 属于不可靠传输，可能丢包，实际应用需程序员编程验证。

时延敏感的流量（语音、视频）通常使用 UDP。使用 UDP 的服务还包括 NTP（网络时间协议）、DNS（DNS 也使用 TCP）、NFS、SNMP 等。

常用 UDP 端口号