什么是 TCP 连接
世界上绝大部分的 HTTP 通信都是通过 TCP/IP 承载的,TCP/IP 是全球计算机和网络设备都在使用的一种常用的分组交换网络分层协议集。客户端应用程序可以打开一条 TCP/IP 连接,连接到世界上可能运行的任何一个服务器应用程序上。一旦连接建立起来,在不断网的情况下,客户端与服务器之间交换的报文就永远不会丢失、受损或者失序。

tcp连接状态详解
unix的哲学是一切皆文件,可以把socket看成是一种特殊的文件,而一些socket函数就是对其进行的操作api(读/写IO、打开、关闭)。我们知道普通文件的打开操作(open)返回一个文件描述字,与之类似,socket()用于创建一个socket描述符(socket descriptor),它唯一标识一个socket。当我们调用socket创建一个socket时,返回的socket描述字它存在于协议族(address family,AF_XXX)空间中,但没有一个具体的地址。如果想要给它赋值一个地址,就必须调用bind()函数,sockfd即socket描述字,它是通过socket()函数创建了,唯一标识一个socket。bind()函数就是将给这个描述字绑定一个名字。在将一个地址绑定到socket的时候,需要先将主机字节序转换成为网络字节序,而不要假定主机字节序跟网络字节序一样使用的是Big-Endian。由于这个问题曾引发过不少血案,谨记对主机字节序不要做任何假定,务必将其转化为网络字节序再赋给socket。这里的主机字节序就是我们平常说的大端和小端模式:不同的CPU有不同的字节序类型,这些字节序是指整数在内存中保存的顺序,这个叫做主机序。引用标准的Big-Endian和Little-Endian的定义如下:listen函数的第一个参数即为要监听的socket描述字,第二个参数为socket可以接受的排队的最大连接个数。listen函数表示等待客户的连接请求。connect函数的第一个参数即为客户端的socket描述字,第二参数为服务器的socket地址,第三个参数为socket地址的长度。客户端通过调用connect函数来建立与TCP服务器的连接。TCP服务器端依次调用socket()、bind()、listen()之后,就会监听指定的socket地址了。TCP客户端依次调用socket()、connect()之后就向TCP服务器发送连接请求。TCP服务器监听到这个请求之后,就会调用accept()函数去接收请求,这样连接就建立好了(在connect之后就建立好了三次连接),之后就可以开始进行类似于普通文件的网络I/O操作了。如果accpet成功,那么其返回值是由内核自动生成的一个全新的描述字,代表与客户的TCP连接。accept的第一个参数为服务器的socket描述字,是服务器开始调用socket()函数生成的,称为监听socket描述字;而accept函数返回的是已连接的socket描述字。一个服务器通常通常仅仅只创建一个监听socket描述字,它在该服务器的生命周期内一直存在。内核为每个由服务器进程接受的客户连接创建了一个已连接socket描述字,当服务器完成了对某个客户的服务,相应的已连接socket描述字就被关闭。read函数是负责从fd中读取内容.当读成功时,read返回实际所读的字节数,如果返回的值是0表示已经读到文件的结束了,小于0表示出现了错误。如果错误为EINTR说明读是由中断引起的,如果是ECONNREST表示网络连接出了问题。write函数将buf中的nbytes字节内容写入文件描述符fd.成功时返回写的字节数。失败时返回-1,并设置errno变量。 在网络程序中,当我们向套接字文件描述符写时有俩种可能。1)write的返回值大于0,表示写了部分或者是全部的数据。2)返回的值小于0,此时出现了错误在服务器与客户端建立连接之后,会进行一些读写操作,完成了读写操作就要关闭相应的socket描述字,类似于操作完打开的文件要调用fclose关闭打开的文件。close一个TCP socket的缺省行为时把该socket标记为已关闭,然后立即返回到调用进程。该描述字不能再由调用进程使用,也就是说不能再作为read或write的第一个参数close操作只是使相应socket描述字的引用计数-1,只有当引用计数为0的时候,才会触发TCP客户端向服务器发送终止连接请求。我们知道tcp建立连接要进行“三次握手”,即交换三个分组。大致流程如下:客户端向服务器发送一个SYN J服务器向客户端响应一个SYN K,并对SYN J进行确认ACK J+1客户端再想服务器发一个确认ACK K+1socket中TCP的四次握手释放连接详解某个应用进程首先调用close主动关闭连接,这时TCP发送一个FIN M;另一端接收到FIN M之后,执行被动关闭,对这个FIN进行确认。一段时间之后,服务端调用close关闭它的socket。这导致它的TCP也发送一个FIN N;接收到这个FIN的源发送端TCP对它进行确认,这样每个方向上都有一个FIN和ACK。为什么要三次握手由于tcp连接是全双工的,存在着双向的读写通道,每个方向都必须单独进行关闭。当一方完成它的数据发送任务后就可以发送一个FIN来终止这个方向的连接。收到FIN只意味着这个方向上没有数据流动,但并不表示在另一个方向上没有读写,所以要双向的读写关闭需要四次握手,3. time_wait状态如何避免?首先服务器可以设置SO_REUSEADDR套接字选项来通知内核,如果端口忙,但TCP连接位于TIME_WAIT状态时可以重用端口。在一个非常有用的场景就是,如果你的服务器程序停止后想立即重启,而新的套接字依旧希望使用同一端口,此时SO_REUSEADDR选项就可以避免TIME_WAIT状态。1.客户端连接服务器的80服务,这时客户端会启用一个本地的端口访问服务器的80,访问完成后关闭此连接,立刻再次访问服务器的80,这时客户端会启用另一个本地的端口,而不是刚才使用的那个本地端口。原因就是刚才的那个连接还处于TIME_WAIT状态。2.客户端连接服务器的80服务,这时服务器关闭80端口,立即再次重启80端口的服务,这时可能不会成功启动,原因也是服务器的连接还处于TIME_WAIT状态。实战分析:状态描述:CLOSED:无连接是活动的或正在进行LISTEN:服务器在等待进入呼叫SYN_RECV:一个连接请求已经到达,等待确认SYN_SENT:应用已经开始,打开一个连接ESTABLISHED:正常数据传输状态FIN_WAIT1:应用说它已经完成FIN_WAIT2:另一边已同意释放ITMED_WAIT:等待所有分组死掉CLOSING:两边同时尝试关闭TIME_WAIT:另一边已初始化一个释放LAST_ACK:等待所有分组死掉命令解释:如何尽量处理TIMEWAIT过多?编辑内核文件/etc/sysctl.conf,加入以下内容:net.ipv4.tcp_syncookies = 1 表示开启SYN Cookies。当出现SYN等待队列溢出时,启用cookies来处理,可防范少量SYN攻击,默认为0,表示关闭;net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1 表示开启重用。允许将TIME-WAIT sockets重新用于新的TCP连接,默认为0,表示关闭;net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1 表示开启TCP连接中TIME-WAIT sockets的快速回收,默认为0,表示关闭。net.ipv4.tcp_fin_timeout 修改系默认的 TIMEOUT 时间然后执行 /sbin/sysctl -p 让参数生效./etc/sysctl.conf是一个允许改变正在运行中的Linux系统的接口,它包含一些TCP/IP堆栈和虚拟内存系统的高级选项,修改内核参数永久生效。简单来说,就是打开系统的TIMEWAIT重用和快速回收。本文主要讲述了socket的主要api,以及tcp的连接过程和其中各个阶段的连接状态,理解这些是更深入了解tcp的基础!

tcp连接是什么意思
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TCP是什么意思
TCP是一种传输控制协议,是面向连接的、可靠的、基于字节流之间的传输层通信协议,由IETF的RFC 793定义。在简化的计算机网络OSI模型中,TCP完成第四层传输层所指定的功能,用户数据报协议(UDP)是同一层内另一个重要的传输协议。在因特网协议族(Internet protocol suite)里面,TCP层是在IP层上面,应用层下面的一个中间层。不同主机的应用层之间经常会要用到可靠的、像管道一样的连接,但是IP层不会提供这样的流机制,而是提供不可靠的包交换。扩展资料:当应用层向TCP层发送用于网间传输的、用8位字节表示的数据流,TCP则把数据流分割成适当长度的报文段,最大传输段大小(MSS)通常受该计算机连接的网络的数据链路层的最大传送单元(MTU)限制。之后TCP把数据包传给IP层,由它来通过网络将包传送给接收端实体的TCP层。TCP为了保证报文传输的可靠,就给每个包一个序号,同时序号也保证了传送到接收端实体的包的按序接收。然后接收端实体对已成功收到的字节发回一个相应的确认(ACK);如果发送端实体在合理的往返时延(RTT)内未收到确认,那么对应的数据(假设丢失了)将会被重传。参考资料:百度百科-TCP (传输控制协议)
TCP是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。拓展资料:在简化的计算机网络OSI模型中,它完成第四层传输层所指定的功能,用户数据报协议是同一层内另一个重要的传输协议。在因特网协议族中,TCP层是位于IP层之上,应用层之下的中间层。不同主机的应用层之间经常需要可靠的、像管道一样的连接,但是IP层不提供这样的流机制,而是提供不可靠的包交换。功能:当应用层向TCP层发送用于网间传输的、用8位字节表示的数据流,TCP则把数据流分割成适当长度的报文段,最大传输段大小通常受该计算机连接的网络的数据链路层的最大传送单元限制。之后TCP把数据包传给IP层,由它来通过网络将包传送给接收端实体的TCP层。
TCP:传输控制协议 (TCP:Transmission Control Protocol)传输控制协议 TCP 是 TCP/IP 协议栈中的传输层协议,它通过序列确认以及包重发机制,提供可靠的数据流发送和到应用程序的虚拟连接服务。与 IP 协议相结合, TCP 组成了因特网协议的核心。由于大多数网络应用程序都在同一台机器上运行,计算机上必须能够确保目的地机器上的软件程序能从源地址机器处获得数据包,以及源计算机能收到正确的回复。这是通过使用 TCP 的“端口号”完成的。网络 IP 地址和端口号结合成为唯一的标识 , 我们称之为“套接字”或“端点”。 TCP 在端点间建立连接或虚拟电路进行可靠通信。TCP 服务提供了数据流传输、可靠性、有效流控制、全双工操作和多路复用技术等。关于流数据传输 ,TCP 交付一个由序列号定义的无结构的字节流。 这个服务对应用程序有利,因为在送出到 TCP 之前应用程序不需要将数据划分成块, TCP 可以将字节整合成字段,然后传给 IP 进行发送。TCP 通过面向连接的、端到端的可靠数据报发送来保证可靠性。 TCP 在字节上加上一个递进的确认序列号来告诉接收者发送者期望收到的下一个字节。如果在规定时间内,没有收到关于这个包的确认响应,重新发送此包。 TCP 的可靠机制允许设备处理丢失、延时、重复及读错的包。超时机制允许设备监测丢失包并请求重发。TCP 提供了有效流控制。当向发送者返回确认响应时,接收 TCP 进程就会说明它能接收并保证缓存不会发生溢出的最高序列号。全双工操作: TCP 进程能够同时发送和接收包。 TCP 中的多路技术:大量同时发生的上层会话能在单个连接上时进行多路复用。
TCP(Transmission Control Protocol 传输控制协议)是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议,由IETF的RFC 793定义。在简化的计算机网络OSI模型中,它完成第四层传输层所指定的功能,用户数据报协议(UDP)是同一层内另一个重要的传输协议。在因特网协议族(Internet protocol suite)中,TCP层是位于IP层之上,应用层之下的中间层。不同主机的应用层之间经常需要可靠的、像管道一样的连接,但是IP层不提供这样的流机制,而是提供不可靠的包交换。
两个核心协议:TCP(传输控制协议)和IP(网际协议)TCP使用三次握手协议建立连接。三次握手完成,TCP客户端和服务器端成功地建立连接,可以开始传输数据了。(HTTP是一个客户端和服务器端请求和应答的标准(TCP),它是建立在TCP协议之上的一种应用。)IP实现两个基本功能:寻址和分段。IP协议的作用主要有两个,一个是为每一台计算机分配IP地址,另一个是确定哪些地址在同一个子网络。IP协议是找到对方的详细地址,TCP协议是把安全的把数据传输给对方。

TCP连接详解
通过设置linux参数 net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30 ,可以调整如发现系统存在大量TIME_WAIT状态的连接,通过调整内核参数解决:编辑文件/etc/sysctl.conf,加入以下内容tcp 通过序列号seq记录已经发送的数据刻度,通过ack记录已经接收的数据量。seq记录的是发送的数据,ack记录的是接收的数据量。单位是字节(8bit)tcp在每次发包时都会计算往复时间及其偏差。将这个往返时间和偏差相加,重发超时时间就是比这个总和要稍大一点的值。由于最初的数据包还不知道往返时间,所以其重发超时一般设置为6s左右。在建立tcp连接时,三次握手的时候会计算mss(最大消息长度),建立连接的双方会把自己的接口能适应的mss值放到tcp首部里面发送给对方,最后取较小的那个mss。tcp窗口大小指的是无需等待确认应答而可以继续发送数据的最大值,窗口大小为4个端。即在收到确认应答之前可以发送的数据的段数。接收端没有按序列顺序收到数据端时,会不停的发送确认应答,并将当前收到的顺序出问题的数据放到缓冲区。发送端连续三次收到相同序列号的数据段时,会重新发送该段的数据。接收端在接收到遗失的数据的时候会将数据与缓冲区的数据组合,重新按顺序确定ack的序列号,继续接收数据。tcp窗口的大小是由接收端的处理能力决定的,接收端会在ack的tcp首部中将能处理的窗口大小传给发送端。拥塞窗口是限制每次发送的数据的大小,初始值是1mss,也就是慢启动。随着正常的收发的进行,拥塞窗口的值会不断的增加。但是不会超过接收端处理窗口的大小。一开始拥塞窗口每次都会翻倍的增长,在超过慢启动阈值后增长速度会减慢。增长速率=一个数据段的大小 / 拥塞窗口的大小 *一个数据段的大小超时重发时,拥塞窗口会变为1mss, 慢启动阈值为原有窗口的一半重复确认应答时,慢启动阈值为原有窗口的一半,拥塞窗口会变为慢启动阈值+3数据端,1、已发送的数据收到了ack回执2、可以发送mss大小的数据时只有以上两个数据都满足时才发送数据。会有延迟,对延迟敏感的需求可以关。1、收到2*最大端长度的数据2、最大延迟0.5s发送确认应答将tcp的确认应答和回执数据通过一个包发送。接收数据之后等待应用处理生成返回数据以后在发送回复时同时发送回执。需要开启延迟确认应答。

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