TCP/IP模型
OSI模型七层从下到上分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。而在TCP/IP模型中，分别是数据链路层（物理层、数据链路层）、网络层、传输层和应用层（会话层、表示层、应用层）。TCP协议和UDP协议工作在传输层。
UDP
UDP协议全称是用户数据报协议，是一种无连接的协议。UDP不对数据包分组和组装，不能对数据包进行排序。当应用层将一个报文下传到UDP时，UDP不会对这个报文作任何额外处理，只会在报文头部添加UDP头标识然后原封不动传递给网络层。UDP不会对数据报文作任何额外处理，所以想要对数据进行分组、合并、排序组装要在应用层完成。同时UDP是不可靠的，UDP不要求接收方在收到数据需要应答，也不要求发送方重发数据包，这些都需要在应用层靠程序员实现。UDP还是有优点的，UDP支持单播、多播、广播，同时UDP头部占用资源小，不提供复杂功能也表示UDP传输效率高，只负责专心传输。UDP比较适合实时性要求严格但允许存在一些误差的场景，比如视频通话、语音通话等等。
TCP
TCP协议全称是传输控制协议。相比起UDP，TCP提供了更多功能，所以也更加复杂。需要注意的是，TCP只支持单播。
面向连接
TCP在传输数据时需要建立连接，包括建立连接与断开连接两个场景。在建立连接时需要有三次握手：
(1) A发起连接，发送一个SYM数据包到B，进入SYN-SEND状态
(2) B收到SYN包，发送一个SYN+ACK数据包给A，进入SYN-RECV状态
(3) A收到ACK包，发送一个ACK数据包给B，进入ESTABLISHED状态，A可以在这一步直接发送数据
(4) B收到ACK包，进入ESTABLISHED状态
在断开连接使需要有四次挥手：
(1) A发起断开连接请求，发送一个FIN数据包给B，进入FIN_WAIT_1状态
(2) B收到FIN包，返回一个ACK数据包给A，进入CLOSE_WAIT状态，此时断开了A到B的传输路径，但B依然可以发送数据给A
(3) 如果B没有数据要发送给A，B发送一个FIN数据包给A，进入LAST_ACK状态
(4) A收到FIN包，返回一个ACK数据包给B，进入TIME_WAIT状态，如果B没有再发送数据包过来，进入CLOSED状态
(5) B收到ACK包，进入CLOSED状态
可以看到，无论是建立连接还是断开连接，本质上是在以发送-确认的方式建立一条双向传输通道。建立连接之所以只需要发送三次数据包，是因为B将发送SYN和ACK合并在一起了。所以问为什么要三次握手，四次挥手，可以看作是问为什么需要确认机制，其中为了提升效率确认和发送数据是可以同时进行的。为什么需要确认呢，如果对方不返回确认，我们就无法得知对方有没有收到我们发送的数据，无法得知对方收到我们发送的哪部分数据，也就无法实现重新发送缺失数据的功能，也就无法实现可靠传输了。可以将面向连接看作是实现可靠传输的一部分。
面向字节流
UDP是面向报文的，即应用层给什么数据，UDP原封不动就发送，应用层的数据边界在UDP是依然存在的。而TCP是面向字节流的，应用层的数据到了TCP层并不会直接就发送，TCP存在发送缓存和接收缓存，只有当数据填满了发送缓存才会发送，也只有数据填满了接收缓存才会接收。这种缓存机制可以大大节省网络资源，但也造成一个问题，就是粘包问题。粘包问题是指应用层的数据边界不再像使用UDP时那么明确，在TCP缓存中可能存在着若干个数据报文，而一个数据报文也可能因为缓存被拆分成了若干份。要解决粘包问题，需要在应用层给数据边界作标记，然后在应用层实现数据复原。
可靠传输
TCP提供可靠传输服务，除了面向连接以外，TCP还提供了字节序号，数据重传，数据校验，流量控制，拥塞控制等功能。
(1) TCP在确认应答机制中提供了字节序号的标识，通信双方可以依据这个标识知道自己发送了多少数据，哪些数据已被对方接收，也可以通过这个标识告诉对方我收到了你哪些数据
(2) 基于TCP的确认应答机制以及字节序号的标识，通信双方可以及时发现哪个数据包丢失，从而发起数据重传
(3) TCP头标识中有校验位，用来校验数据的正确性与完整性
(4) TCP维护了两个窗口，分别是发送窗口和接收窗口。发送窗口指向发送发送缓存，在发送窗口之前的字节表示已发送并被成功接收，在发送窗口中的字节表示已发送但未被接收，在发送窗口之后的字节表示还未发送。当收到对方的确认ACK时，如果表示发送窗口第一个数据包被确认接收，则发送窗口右移；如果不是发送窗口第一个数据包被确认，则表示第一个数据包可能丢失了，继续等待，直到收到ACK或发起数据重传。接收窗口也是类似的过程，只是接收窗口指向对方发送的字节，可以将接收窗口大小发送给对方，当自己收到对方的接收窗口时，如果窗口比较小，说明对方可以接收的字节不多，此时可以缩小自己的发送窗口，从而达到流量控制的效果。需要注意，流量控制是控制通信双方的字节发送速度。数据的有序性也是靠这两个窗口实现
(5) TCP还提供了拥塞控制的功能，拥塞控制旨在监控网络的整体情况，调整合适的数据包发送速度，避免造成网络拥塞。与流量控制不同，拥塞控制的目的是避免网络堵塞，是一个宏观的调整过程。拥塞控制有慢启动、拥塞避免、快速重传等措施。慢启动是指在发送初始阶段，TCP先发送一个数据包，往后每收到一个ACK确认就增加一个数据包发送数量，在一个往返时间内，形成指数增加的发送趋势。拥塞避免是指慢启动达到一定程度后，TCP在一个往返时间内，发送的数据包个数只增加一，不再是慢启阶段的指数增加。当发送方收到三个拥有相同字节序号的ACK时，说明这个字节序号的数据包可能丢失，此时发起数据重传，不用再等到超时再重传，这是快速重传过程。当出现三次相同ACK时，将当前发送数据包个数削减一半并进入拥塞避免阶段。当发生超时时，即在规定时间没有收到对应数据包的ACK时，此时网络的拥塞情况可能较严重，重新开始慢启动阶段并重新发送丢失的数据包