TCP协议

面向连接的可靠传输协议，提供错误检测、数据排序和重传机制，确保数据完整有序地传输。

UDP协议

无连接的简单传输协议，提供最小化的传输机制，不保证可靠性、有序性或数据完整性。

TCP工作原理

1. 通过三次握手建立连接
2. 数据分割成段并编号
3. 发送数据段并等待确认
4. 接收方确认收到数据
5. 丢失数据段自动重传
6. 通过四次挥手关闭连接

UDP工作原理

1. 应用程序创建数据报
2. 添加UDP头部（源端口、目标端口等）
3. 直接发送给网络层
4. 接收方从网络层获取数据报
5. 传递给应用程序
6. 无连接建立或关闭过程

TCP服务器与客户端

TCP实现需要建立连接，提供可靠的数据传输：

# TCP 服务器
import socket

server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
server.bind(('localhost', 8888))
server.listen(5)
print("TCP服务器启动，等待连接...")

while True:
    client, addr = server.accept()
    print(f"来自 {addr} 的连接")
    client.send(b"欢迎使用TCP服务器!")
    data = client.recv(1024)
    print(f"收到数据: {data.decode()}")
    client.close()

# TCP 客户端
import socket

client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
client.connect(('localhost', 8888))
response = client.recv(1024)
print(f"服务器响应: {response.decode()}")
client.send(b"这是来自TCP客户端的消息")
client.close()

UDP服务器与客户端

UDP实现简单，无需建立连接：

# UDP 服务器
import socket

server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
server.bind(('localhost', 8888))
print("UDP服务器启动，等待数据...")

while True:
    data, addr = server.recvfrom(1024)
    print(f"收到来自 {addr} 的消息: {data.decode()}")
    server.sendto(b"UDP服务器已收到消息", addr)

# UDP 客户端
import socket

client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
msg = b"这是来自UDP客户端的消息"
client.sendto(msg, ('localhost', 8888))
response, addr = client.recvfrom(1024)
print(f"收到响应: {response.decode()}")
client.close()

TCP的典型应用

• 网页浏览 (HTTP/HTTPS)：需要完整加载页面内容
• 文件传输 (FTP, SFTP)：确保文件完整无误
• 电子邮件 (SMTP, IMAP)：邮件内容必须完整传递
• 数据库连接：查询结果必须准确无误
• 远程登录 (SSH, Telnet)：命令执行需要可靠传输

UDP的典型应用

• 实时视频/音频流：少量丢帧不影响观看
• 在线游戏：低延迟比完整性更重要
• DNS查询：快速获取域名信息
• VoIP电话：允许少量数据丢失
• 广播/多播应用：向多个接收者发送数据