UDP与TCP连接过程详解：从socket到三次握手

"UDP连接的建立过程涉及一系列的网络编程函数，包括socket(), bind(), recvfrom(), sendto()。在Linux环境中，这些函数是进行网络通信的基础。socket()用于创建套接字，bind()将套接字与特定的IP地址和端口绑定，recvfrom()接收数据，而sendto()则用于发送数据。对于TCP连接，其建立过程包括著名的三次握手，涉及connect(), listen(), accept()和read(), write()等函数。" 在UDP（User Datagram Protocol）连接中，并不存在像TCP那样的“连接”建立过程。UDP是一种无连接的、不可靠的传输协议，它不保证数据的顺序或完整性，也不提供流量控制和拥塞控制。在UDP中，数据报文直接通过sendto()函数发送到指定的地址和端口，而接收端通过recvfrom()函数接收数据，无需事先建立连接。 socket()函数是网络编程的第一步，它创建一个套接字对象，允许程序开始进行网络通信。参数包括协议簇（如AF_INET代表IPv4，AF_INET6代表IPv6）、套接字类型（如SOCK_DGRAM表示UDP）和协议（如IPPROTO_UDP代表UDP协议）。 bind()函数用于将创建的套接字与本地的IP地址和端口号绑定，这样其他系统可以通过这个地址和端口来发送数据。而在TCP中，bind()通常在listen()之前调用，listen()则使服务器进入监听状态，等待客户端的连接请求。 recvfrom()和sendto()分别用于接收和发送UDP数据报。recvfrom()会接收来自特定源的UDP数据，并能获取发送方的信息，而sendto()则直接将数据发送到指定的目的地。 相比之下，TCP连接的建立是一个三次握手的过程，涉及以下步骤： 1. 客户端（Client）调用socket()创建套接字，然后调用connect()发送SYN（同步序列编号）包到服务器，进入SYN_SEND状态。 2. 服务器收到SYN包后，回复一个SYN+ACK包，确认客户端的SYN并发送自己的SYN，此时服务器进入SYN_RECV状态。 3. 客户端收到服务器的SYN+ACK包后，再次发送ACK包，确认服务器的SYN。此时，双方进入ESTABLISHED（已建立连接）状态，可以开始数据传输。 TCP连接的IP伪造是指恶意用户可以假装成另一台机器，发送带有错误源IP地址的SYN包，这种攻击可能导致拒绝服务（DoS）或分布式拒绝服务（DDoS）攻击。为了防止IP伪造，网络系统通常会实施严格的源地址验证机制。 UDP和TCP在连接建立和数据传输上有着显著的不同，理解这些基本概念对进行网络编程至关重要。在实际应用中，开发者需要根据需求选择适合的协议，如对实时性要求高的应用可能选择UDP，而需要可靠传输的场景则倾向于使用TCP。