前瞻
在网络中，一个文件通常会被拆分为很多数据包来进行传输，而数据包在传输过程中可能会出现丢失或者出错的情况。
那么如何保证页面文件能被完整地送达浏览器呢？
使用TCP 协议
什么是 FP？
FP（First Paint），指从页面加载到首次开始绘制的时长
更快的页面响应意味着更多的 PV（Page View）、更高的参与度，以及更高的转化率。
那么，什么又影响 FP 指标呢？
- 其中一个重要的因素是：网络加载速度
通过优化网络加载速度，降低了 FP 指标，进而提升 Web 页面性能。
数据包如何被完整地送达到应用程序？
我们都知道，数据是通过数据包来传输的。如果发送的数据很大，那么该数据就会被拆分为很多小数据包来传输。
而数据包被送达到应用程序需要经过以下阶段：
通过 IP，将数据包发送到目标主机
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通过 UDP，将数据包发送到指定的应用程序中
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通过 TCP，保证了数据完整地传输
IP
什么是 IP 呢？
- 网际协议（Internet Protocol），简称 IP
- 计算机的地址就称为 IP 地址，访问任何网站实际上只是你的计算机向另外一台计算机请求信息
数据包在互联网上进行传输时，就要符合网际协议标准，同时，互联网上不同的在线设备都有唯一的地址。
如果想要把一个数据包从主机 A 发送到主机 B，那么在传输之前，数据包上会被附加上主机 B 的 IP 地址信息，这样在传输的过程中才能正确地寻找到主机 B。另外，数据包上也会有主机 A 本身的 IP 地址信息，有了这些信息，主机 B 才会向主机 A 进行回复。这些信息会被装进 IP 头，而IP 头是 IP 数据包开头的信息，包含了 IP 版本、源 IP 地址、目标 IP 地址、生存时间等信息。
传输的过程：
- 上层将数据包传输给网络层
- 网络层再将 IP 头附加到数据包上，组成新的 IP 数据包，并传递给下一层
- 底层通过网络再将数据包传递给主机 B
- 数据包被传输到主机 B 的网络层，这时主机 B 拆开数据包的 IP 头信息，解析出数据部分并传输给上层
- 最终，数据包到达了主机 B 的上层
UDP
什么是 UDP 呢？
- 用户数据包协议（User Datagram Protocol），简称 UDP
IP 协议是非常底层的协议，只负责将数据包传输到对方主机，而对方主机并不知道将数据包交给哪个程序。因此，需要能和应用程序进行对话的协议，最常见的就是 UDP 协议了。
UDP 协议中，有一个最重要的信息是端口号，每个想访问网络的程序都需要绑定一个端口号。通过端口号，UDP 就能把指定的数据包发送给指定的应用程序了。所以，IP 通过 IP 地址信息把数据包发送给指定的主机，而 UDP 则通过端口号将数据包分发给正确的应用程序。同样，端口号会被装进 UDP 头里面，UDP 头再和原始的数据包进行合并组成新的 UDP 数据包。UDP 头中除了目标端口，还有源端口号等信息。
传输的过程：
- 上层将数据包传输给传输层
- 传输层会在数据包前面附加上 UDP 头，组成新的 UDP 数据包，再将新的 UDP 数据包传输给网络层
- 网络层再将 IP 头附加到数据包上，组成新的 IP 数据包，并传输给下一层
- 数据包被传输到主机 B 的网络层，在这里主机 B 拆开 IP 头信息，并将拆开来的数据部分交给传输层
- 在主机 B 的传输层中，数据包的 UDP 头会被拆开，并根据 UDP 头中所提供的端口号，将数据部分传递给指定的应用程序
- 最终，数据包被传送到了主机 B 的应用程序中
在使用 UDP 协议发送数据时，可能会出现各种因素导致的错误，进而导致数据包发送失败。虽然 UDP 可以校验数据是否正确，但对于错误的数据包，UDP 协议并不具备重发机制，只是丢弃当前的包，而且 UDP 在发送数据包之后也无法确认数据包是否能够到达目的地。
虽然 UDP 协议不能保证数据可靠性，但是其传输速度还是非常快的，因此，UDP 协议会应用在一些注重传输速度、但对数据完整性要求不严格的场景，如在线视频等。
TCP
什么是 TCP 呢？
- 传输控制协议（Transmission Control Protocol），简称 TCP。
- TCP 协议是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议
在使用 UDP 协议进行传输数据时，会存在两个问题：
- 数据包在传输过程中容易丢失
- 在大文件会被拆分成很多小的数据包来传输时，这些小的数据包会经过不同的路由，到达接收端的时间也各不相同，并且 UDP 协议并不知道如何封装这些数据包，然后把这些数据包还原成原来完整的文件。
相对于 UDP 协议，TCP 协议具有以下特点：
- 对于数据包丢失的情况，TCP 提供重传机制
- TCP 引入了数据包排序机制，用来保证把乱序的数据包组合成一个完整的文件
和 UDP 头一样，TCP 头除了包含了目标端口和本机端口外，还提供了用于排序的序列号，以便接收端通过序号来重排数据包。
TCP 是如何保证重排机制和数据包排序机制呢？
一个完整的 TCP 连接的生命周期：
建立连接 👉 传输数据 👉 断开连接
- 建立连接阶段
- 该阶段通过”三次握手”来建立客户端和服务器的连接，TCP 是一种面向连接的传输层协议，所谓的面向连接是指，在数据通信开始之前，先做好两端之间的准备工作。所谓的三次握手是指，在建立一个 TCP 连接时，客户端和服务器之间需要发送 3 个数据包以确认连接的建立。
- 传输数据阶段
- 该阶段，接收端需要对每个数据包进行确认操作，也就是接收端接收到数据之后，需要发送确认数据包给发送端。所以当发送端发送了一个数据包之后，在规定时间内没有接收到接收端的反馈的确认信息，则判断为数据包丢失，并触发发送端的重发机制。
- 同样，一个大的文件在传输过程中会被拆分成多个小的数据包，这些数据包到达接收端之后，接收端会按照 TCP 头中的序号为其排序，从而保证文件数据的完整性。
- 断开连接阶段
- 数据传输完毕后，就要断开连接了。而在最后，需要通过”四次挥手”来保证双方都能断开连接。
- 浏览整个生命周期，可以看出：TCP 为了保证数据传输的可靠性，牺牲了数据包的传输速度，因为”三次握手”和”数据包校验机制”等在传输过程中增加了大量的数据包。
总结
- 互联网中的数据都是通过数据包来传输的，而数据包在传输过程中容易丢失或出错
- IP 负责将数据包发送到目标主机
- UDP 负责将数据包发送到具体的目标应用程序
- TCP 负责保证传输数据的完整性，其连接的生命周期可分为三个阶段：建立连接、传输数据、断开连接