网络模型结构
| OSI七层模型 | TCP/IP四层模型 | 功能 | 基本单位 |
|---|---|---|---|
| 应用层 | 应用层 | 文件传输，电子邮件，文件服务 | |
| 表示层 | 数据格式化，代码转换，数据加密 | ||
| 会话层 | 负责在数据传输中设置和维护两台计算机之间的通信连接 | ||
| 传输层 | 传输层 | 提供端到端的通信 | |
| 网络层 | 网络层 | 逻辑编址、分组传输、路由选择 | 数据包 |
| 数据链路层 | 网络接口层 | 数据封装，错误检测和纠正 | 帧 |
| 物理层 | 传输比特流 | 比特 |
TCP
TCP：传输控制协议。
面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。
将应用层的数据流分割成报文段并发送给目标节点的TCP层。
数据包都有序号，对方收到则发送ACK确认，否则重传。
使用校验和来校验数据在传输过程中是否有误。
数据包格式
以IP加端口的形式，唯一确定网络中通信的进程，也称为Socket。
Flags
URG：紧急指针标志ACK：确认序号标志PSH：push标志RST：重置连接标志SYN：同步序号，用于建立连接过程FIN：finish标志，用于释放连接
三次握手
TCP协议提供可靠的连接服务，采用三次握手建立一个连接。
第一次握手：建立连接时，客户端发送SYN ( seq = x )包到服务器，同时进入SYN_SEND状态，等待服务器确认。
第二次握手：服务器收到SYN包，必须确认客户的SYN ( ack = x + 1 )，同时自己也发送一个SYN ( seq = y )包，即SYN + ACK包，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包，向服务器发送确认包ACK ( ack = y + 1 )，此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。
为什么需要三次握手才能建立起连接？
为了确定双方Sequence Number的初始值。
- 客户端发送它的
Sequence Number初始值。 - 服务端确认收到。
- 服务端发送它的
Sequence Number初始值。 - 客户端确认收到。
2、3两步可以进行合并，即服务端发一个TCP数据包就可以完成确认和发送自己的Sequence Number两项任务，所以就是三次握手。
异常情况
第一次握手
Client会超时重传，直到收到Server的确认。
第二次握手
Server会超时重传，直到收到Client的确认。
第三次握手
Client发完ACK后，单方面进入ESTABLISHED状态，而Server还处在SYN_RECV状态，未建立起连接。
- 假设双方都没有数据发送，
Server会超时重传，直到收到Client的确认，收到后Server也进入ESTABLISHED状态，连接建立完成。 - 假设此时
Client有数据发送，B收到A的数据包，自然会切换至ESTABLISHED状态，并接受数据。 - 如果
Server有数据要发送，因连接还没有建立成功，无法发送数据，Server超时重传SYN + ACK，直到收到Client的确认，连接建立完成。
SYN Flood
增加允许半开连接最大数量。
回收最早的半开TCP连接。
回发SYN Cookie，若为正常连接，则会回发确认消息，直接建立连接。
建立连接后，Client出现故障怎么办？
向对方发送保活探测报文，如果未收到响应则继续发送。
尝试次数达到保活探测数仍未收到响应则中断连接。
四次挥手
第一次挥手：Client发送一个FIN，用来关闭Client到Server的数据传送，Client进入FIN_WAIT_1状态。
第二次挥手：Server收到FIN后，发送一个ACK给Client，Server进入CLOSE_WAIT状态。
第三次挥手：Server发送一个FIN，用来关闭Server 到Client的数据传送，Server进入LAST_ACK状态。
第四次挥手：Client收到FIN后，Client进入TIME_WAIT状态，接着发送一个ACK给Server，Server进入CLOSED状态，完成四次挥手。Client等待2MSL后也进入CLOSED状态。
为什么会有TIME_WAIT状态
确保对方有足够的时间收到ACK包，如果传输错误，对方会进行重传，一来一回正好2MSL。
避免新旧连接混淆。
为什么需要四次挥手才能断开连接？
因为TCP是全双工的，所以发送方和接受方都需要发送FIN报文和ACK报文。
服务器出现大量CLOSE_WAIT状态的原因
对方关闭连接，而我方却没有及时关闭连接。
- 检查释放资源的代码。
- 检查处理请求的线程配置。
滑动窗口
数据分为四类：
- 发送并得到确认的。
- 发送但是没有得到确认的。
- 没有发送，但是准备发送的。
- 没有发送，也没有准备发送的。
类别2和类别3是发送窗口。
收到确认后，发送窗口开始滑动。
UDP
UDP：用户数据报协议。
特点
非连接协议。
不维护连接状态，支持同时向多个客户端传输相同的消息。
数据包报头只有8个字节，额外开销较小。
吞吐量只受限于数据生成速率、传输速率和机器性能。
尽最大努力交付，不保证可靠交付，不需要维持复杂的链接状态表。
面向报文，不对应用程序提交的报文信息进行拆分或合并。
TCP和UDP的区别
-
TCP面向连接，UDP无连接。 -
TCP可靠，UDP不可靠。 -
TCP利用序列号保证了消息的有序性，UDP不具有有序性。 -
TCP速度比较慢（需要握手），UDP速度快。 - 根据报文的头部来分析，
TCP重量级，UDP轻量级。
