TCP & UDP
TCP
定义
- 是一种传输层协议，允许数据包从一个位置发送到另一个位置
- 是面向连接的协议，也就是说它在网络计算机单元之间的任何通信之前建立连接。由于我们把这个协议与 IP 协议结合使用，我们称其为 TCP/IP
- TCP 的主要任务是从应用层收集数据。它将数据拆分成多个数据包，为每个数据包分配一个编号，然后将这些数据包发送到它们的目的地
- 是一种可靠的协议。因为，接收方总是会给发送方提供一条关于数据包的确认消息，要么肯定要么否定，因此，发送方总是能知道数据包是否到达它的目的地，还是说需要被重新发送
- TCP 支持全双工服务器，既可以当接收者，也可以当发送者。它以点对点的客户端/服务器方式运行
适用场景
HTTPS（安全超文本传输协议）、HTTP（超文本传输协议）、SMTP（简单邮件传输协议）、FTP（文件传输协议）
UDP
定义
- 用户数据报协议（UDP）是 TCP/IP 协议套件的最基本的传输层通信协议。它使用最低限度的通信机制
- 接收方不生成数据包的确认，发送方也不等待数据包的确认。正是这个不足，使得该协议虽不可靠但是易于处理
- 它很适用于单向数据流的场景，最适合基于查询的通信。
- UDP 不保证数据包的有序传递。它是无状态的，不提供任何拥塞控制机制。
适用场景
视频流、视频电话、IP 语音服务（互联网呼叫）、DNS（域名系统）、串流影片、线上游戏、现场直播
丢包
原因
- 接收端处理时间过长导致丢包
调用recv方法接收端收到数据后，处理数据花了一些时间，处理完后再次调用recv方法，在这二次调用间隔里,发过来的包可能丢失。对于这种情况可以修改接收端，将包接收后存入一个缓冲区，然后迅速返回继续recv。
- 发送的包巨大丢包
虽然send方法会帮你做大包切割成小包发送的事情，但包太大也不行。例如超过50K的一个udp包，不切割直接通过send方法发送也会导致这个包丢失。这种情况需要切割成小包再逐个send。
- 发送的包较大，超过接受者缓存导致丢包
包超过mtu size数倍，几个大的udp包可能会超过接收者的缓冲，导致丢包。这种情况可以设置socket接收缓冲。以前遇到过这种问题，我把接收缓冲设置成64K就解决了。
发送的包频率太快
虽然每个包的大小都小于mtu size 但是频率太快，例如40多个mut size的包连续发送中间不sleep，也有可能导致丢包。这种情况也有时可以通过设置socket接收缓冲解决
UDP的SendTo不会造成线程阻塞，也就是说，UDP的SentTo不会像TCP中的SendTo那样，直到数据完全发送才会return回调用函数，它不保证当执行下一条语句时数据是否被发送。（SendTo方法是异步的）这样，如果要发送的数据过多或者过大，那么在缓冲区满的那个瞬间要发送的报文就很有可能被丢失
- 局域网内不丢包，公网上丢包
这个问题我也是通过切割小包并sleep发送解决的。如果流量太大，这个办法也不灵了。总之udp丢包总是会有的，如果出现了还有这个几个方法： 要么减小流量，要么换tcp协议传输，要么做丢包重传的工作。
解决方法
- 从发送端解决
- 适用条件: ①发送端是可以控制的.②微秒数量级的延迟可以接受
- 解决方法:发送时使用usleep(1)延迟1微秒发送,即发送频率不要过快,延迟1微妙发送,可以很好的解决这个问题.。
从接收端解决
- 适用条件:①无法控制发送端发送数据的频率
- 解决方法: 用recvfrom函数收到数据之后尽快返回,进行下一次recvfrom,可以通过多线程+队列来解决.收到数据之后将数据放入队列中,另起一个线程去处理收到的数据；可以总结为服务器程序启动之出，接收端开辟两个线程，一个线程专门用于接收数据包，并存放在应用层的缓存区；另外一个线程用于专门处理和响应数据包请求，避免因为处理数据造成数据丢包。其本质上还是增大了缓冲区大小，只是将系统缓冲区转移到了自己的缓冲区。
在应用层实现丢包重发机制和超时机制，确保数据包不丢失
区别
连接
TCP 要求在发送方和接收方开始通信之前建立一个良好的连接，它是一个面向连接的协议。
UDP 是一种无连接协议。
- 保持数据传输的顺序
- 在 TCP 中，由于事先建立了一个良好的连接，接收方以有序的方式接收数据包。
- 而在 UDP 中，发送方与接收方之间并没有建立良好的连接，接收方将以无序的方式接收数据包。
- 可靠性
- 每当通过 TCP 接收到数据包时，接收方都会向发送方发送一条确认。万一失败，它会请求重新传输。
- 而使用 UDP，在这种情况下不会发送确认，它依赖于高层协议来确保可靠性。
- 错误检查
- TCP 中有广泛的错误检查规则
- UDP 中只有基本的错误检查技术，例如校验和。
- 传输方法
- 在 TCP 中，数据以字节流的形式读取，消息被发送到段边界。
- 而在 UDP 中，已定义限制的单个 UDP 数据包被发送，在到达接收方时验证其完整性。