1、为什么tcp要经过三次握手，四次挥手？
重要标志位
ACK ： TCP协议规定，只有ACK=1时有效，也规定连接建立后所有发送的报文的ACK必须为1
SYN(SYNchronization) ： 在连接建立时用来同步序号。当SYN=1而ACK=0时，表明这是一个连接请求报文。对方若同意建立连接，则应在响应报文中使SYN=1和ACK=1. 因此, SYN置1就表示这是一个连接请求或连接接受报文。
FIN （finis）即完，终结的意思， 用来释放一个连接。当 FIN = 1 时，表明此报文段的发送方的数据已经发送完毕，并要求释放连接。
三次握手：
- 第一次握手：建立连接。客户端发送连接请求报文段，将SYN位置为1，Sequence Number为x；然后，客户端进入SYN_SEND状态，等待服务器的确认；
- 第二次握手：服务器收到SYN报文段。服务器收到客户端的SYN报文段，需要对这个SYN报文段进行确认，设置Acknowledgment Number为x+1(Sequence Number+1)；同时，自己自己还要发送SYN请求信息，将SYN位置为1，Sequence Number为y；服务器端将上述所有信息放到一个报文段（即SYN+ACK报文段）中，一并发送给客户端，此时服务器进入SYN_RECV状态；
- 第三次握手：客户端收到服务器的SYN+ACK报文段。然后将Acknowledgment Number设置为y+1，向服务器发送ACK报文段，这个报文段发送完毕以后，客户端和服务器端都进入ESTABLISHED状态，完成TCP三次握手。
四次挥手：
- 第一次分手：主机1（可以使客户端，也可以是服务器端），设置Sequence Number和Acknowledgment Number，向主机2发送一个FIN报文段；此时，主机1进入FIN_WAIT_1状态；这表示主机1没有数据要发送给主机2了；
- 第二次分手：主机2收到了主机1发送的FIN报文段，向主机1回一个ACK报文段，Acknowledgment Number为Sequence Number加1；主机1进入FIN_WAIT_2状态；主机2告诉主机1，我“同意”你的关闭请求；
- 第三次分手：主机2向主机1发送FIN报文段，请求关闭连接，同时主机2进入LAST_ACK状态；
- 第四次分手：主机1收到主机2发送的FIN报文段，向主机2发送ACK报文段，然后主机1进入TIME_WAIT状态；主机2收到主机1的ACK报文段以后，就关闭连接；此时，主机1等待2MSL后依然没有收到回复，则证明Server端已正常关闭，那好，主机1也可以关闭连接了。
“三次握手”的目的是“为了防止已失效的连接请求报文段突然又传送到了服务端，因而产生错误”。主要目的防止server端一直等待，浪费资源。换句话说，即是为了保证服务端能收接受到客户端的信息并能做出正确的应答而进行前两次(第一次和第二次)握手，为了保证客户端能够接收到服务端的信息并能做出正确的应答而进行后两次(第二次和第三次)握手。
“四次挥手”原因是因为tcp是全双工模式，接收到FIN时意味将没有数据再发来，但是还是可以继续发送数据。
2、TCP可靠传输原理实现（滑动窗口）。
- 确认和重传：接收方收到报文后就会进行确认，发送方一段时间没有收到确认就会重传。
- 数据校验：数据合理分片与排序，TCP会对数据进行分片，接收方会缓存为按序到达的数据，重新排序后再提交给应用层。
- 流程控制：当接收方来不及接收发送的数据时，则会提示发送方降低发送的速度，防止包丢失。
- 拥塞控制：当网络发生拥塞时，减少数据的发送。
3、Tcp和Udp的区别？
- 基于连接与无连接；
- 对系统资源的要求（TCP较多，UDP少）；
- UDP程序结构较简单；
- 流模式与数据报模式 ；
- TCP保证数据正确性，UDP可能丢包；
- TCP保证数据顺序，UDP不保证。
4、如何设计在 UDP 上层保证 UDP 的可靠性传输？
传输层无法保证数据的可靠传输，只能通过应用层来实现了。实现的方式可以参照tcp可靠性传输的方式。如不考虑拥塞处理，可靠UDP的简单设计如下：
- 添加seq/ack机制，确保数据发送到对端
- 添加发送和接收缓冲区，主要是用户超时重传。
- 添加超时重传机制。
具体过程即是：送端发送数据时，生成一个随机seq=x，然后每一片按照数据大小分配seq。数据到达接收端后接收端放入缓存，并发送一个ack=x的包，表示对方已经收到了数据。发送端收到了ack包后，删除缓冲区对应的数据。时间到后，定时任务检查是否需要重传数据。
目前有如下开源程序利用UDP实现了可靠的数据传输。分别为RUDP、RTP、UDT:
- RUDP（Reliable User Datagram Protocol）：RUDP 提供一组数据服务质量增强机制，如拥塞控制的改进、重发机制及淡化服务器算法等。
- RTP（Real Time Protocol）：RTP为数据提供了具有实时特征的端对端传送服务，如在组播或单播网络服务下的交互式视频音频或模拟数据。
- UDT（UDP-based Data Transfer Protocol）：UDT的主要目的是支持高速广域网上的海量数据传输。