學習筆記19-TCP創建和釋放鏈接的過程

TCP/IP協議

在世界上，各類各樣的電腦運行着各自不一樣的操做系統，就像世界各地的人們說着不一樣的語言，他們不能直接溝通交流，因此須要制定一系列的規則來幫助他們互相理解交流，而後才能將世界鏈接起來。
一樣，要創建一個計算機網絡，也須要這樣一系列的規則，這就是TCP/IP協議。

其中傳輸層主要有兩個協議：
TCP（Transmission Control Protocol 傳輸控制協議）和UDP（User Data Protocol 用戶數據報協議）
TCP是面向鏈接的協議。
也就是說，在數據傳輸前，雙方必須創建一個可靠的鏈接。
UDP是非鏈接的協議。
傳輸數據以前，源端和終端不創建鏈接。
UDP協議，當源端想要傳送數據時，就簡單地去抓取應用程序的數據，而後儘量快地把它扔到網絡上。也就是說傳送數據僅僅受應用程序生成數據的速度，計算機的能力和傳輸帶寬的限制。
在終端，UDP把每一個消息段放到隊列中，應用程序本身去讀消息隊列。web

常見的基於TCP的應用層協議有：
Telnet(Teletype over the Network) 遠程登陸
FTP(File Transfer Protocol) 文件傳輸協議
SMTP(Simple Mail Transfer Protocol) 簡單郵件傳輸協議 用來發送電子郵件
POP3(Post Office Protocol 3)郵件讀取協議 用來接收電子郵件
HTTP(Hyper Text Transfer Protocol)超文本傳輸協議
HTTPS(Hyper Text Transfer Protocol Secure)安全超文本傳輸協議安全

常見的基於UDP的應用層協議有：
NFS（Network File System）網絡文件系統
TFTP（Trivial File Transfer Protocol）簡單文件傳輸協議
SNMP(Simple Network Management Protocol) 簡單網絡管理協議 用於網絡信息的收集和網絡管理
DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）動態主機配置協議
NTP(Network Time Protocol) 網絡時間協議 用於網絡同步
BOOTP(Boot Protocol)啓動協議 用於無盤設備服務器

常見的基於TCP和UDP的有：
DNS(Domain Name Service) 域名服務 用於完成地址查找，郵件轉發等工做
ECHO(Echo Protocol) 迴繞協議 用於查錯及測量應答時間網絡

關於比較常見的HTTP協議，有兩種：長鏈接和短鏈接
短鏈接：指通訊雙方有數據交互時，就創建一個鏈接，數據發送完，則斷開鏈接
長鏈接：指每次操做完以後不斷開鏈接，下次就能夠直接發送數據包了，不用再創建鏈接。
固然長鏈接不能無限期的維持，會有一個超時時間，超過這個時間，服務器會告訴客戶端鏈接過時。tcp

TCP

其中TCP爲應用進程提供可靠交付的，全雙工的通訊，也就是保證通訊的數據不會丟失或者錯亂，且通訊雙方能夠發送和接收數據。

從圖中能夠看到，發送方給要發送的數據加上了一個TCP首部，構成一個完整的TCP報文，這個首部的格式以下：

其中有幾個關鍵位置比較重要，首先是ACK位，只有當ACK=1時確認號字段纔有效，表示響應請求。而後是SYN位，當SYN=1時表示這是一個鏈接創建請求或者鏈接接受報文。最後是FIN位，當FIN=1時表示發送完畢，要求釋放鏈接。
下面進入正題：svg

TCP的三次握手和四次揮手

TCP創建鏈接的過程能夠歸納爲三次握手：
第一次握手：主機A發送位碼爲SYN＝1，隨機產生seq number=1234567的數據包到服務器，主機B由SYN=1知道，A要求創建聯機；
第二次握手：主機B收到請求後要確認聯機信息，向A發送ack number=(主機A的seq+1)，SYN=1，ACK=1，隨機產生seq=7654321的包；
第三次握手：主機A收到後檢查ack number是否正確，即第一次發送的seq number+1，以及位碼ACK是否爲1，若正確，主機A會再發送ack number=(主機B的seq+1)，ACK=1，主機B收到後確認seq值與ack=1則鏈接創建成功。
完成三次握手，主機A與主機B開始傳送數據。
TCP釋放鏈接的過程能夠歸納爲四次揮手：
（1）客戶端C發送一個FIN，用來關閉客戶A到服務器B的數據傳送。
（2）服務器S收到這個FIN，它發回一個ACK，確認序號爲收到的序號加1。而後服務器S向上一層確認是否能夠關閉鏈接。
（3）服務器S跟上層確認關閉與客戶端C的鏈接後，發送一個FIN給客戶端C。
（4）客戶端C發回ACK報文確認，確認序號設置爲收到的序號加1。
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