TCP/IP -- 2
TCP/IP中有两个具有代表性的传输层协议,它们分别是TCP和UDP。TCP提供可靠的通信传输,而UDP则常被用于让广播和细节调控交给应用的通信传输。 IP首部中有一个协议字段,用来标识网络层的上一层所采用的是哪一种传输层协议。根据这个字段的协议号,就可以识别IP传输的数据部分究竟是TCP的内容,还是UDP的内容。同样,传输层的TCP和UDP,为了识别自己所传输的数据部分究竟应该发给哪个应用,也设定了这样一个编号。TCP/IP的众多应用协议大多以客户端/服务端的形式运行。客户端类似于客户的意思,是请求的发起端。而服务端则表示提供服务的意思,是请求的处理端。另外,作为服务端的程序有必要提前启动,准备接收客户端的请求。否则即使有客户端的请求发过来,也无法做到响应的处理。这些服务端程序在UNIX系统中叫做守护进程。例如HTTP的服务端程序是httpd(HTTP守护进程),而ssh的服务端程序是sshd(SSH守护进程)。在UNIX中并不需要将这些守护进程逐个启动,而是启动一个可以代表它们接收客户端请求的inetd(互联网守护进程)服务程序即可。它是一种超级守护进程,该超级守护进程收到客户端请求以后会创建新的进程并转换为sshd等各个守护进程。确认一个请求究竟发给的是哪个服务端(守护进程),可以通过所收到数据包的目标端口号轻松识别。TCP:TCP是面向连接的、可靠的流协议。流就是指不间断的数据结构,你可以把它想象成排水管道中的水流。当应用程序采用TCP发送消息时,虽然可以保证发送的顺序,但还是犹如没有任何间隔的数据流发送给接收端。TCP为提供可靠性传输,实行"顺序控制"或"重发控制"机制。此外还具备"流控制(流量控制)"、"拥塞控制"、提高网络利用率等众多功能。UDP:UDP是不具有可靠性的数据报协议。细微的处理它会交给上层的应用去完成。在UDP的情况下,虽然可以确保发送消息的大小,却不能保证消息一定会到达。因此,应用有时会根据自己的需求进行重发处理。TCP与UDP的区分:TCP用于在传输层有必要实现可靠传输的情况。由于它是面向有连接并具备顺序控制、重发控制等机制的,所以它可以为应用提供可靠传输。UDP主要用于那些对于高速传输和实时性有较高要求的通信或广播通信。数据链路和IP中的地址,分别指的是MAC地址和IP地址。前者用来识别同一链路中不同的计算机,后者用来识别TCP/IP网络中互连的主机和路由器。在传输层中也有这种类似于地址的概念,那就是端口号。端口号用来识别同一台计算机中进行通信的不同应用程序。因此,它也被称为程序地址。TCP/IP或UDP/IP通信中通常采用5个信息来识别一个通信。它们是"源IP地址"、"目标IP地址"、"协议号"、"源端口号"、"目标端口号"。只要其中某一项不同,则被认为是其他通信。标准既定的端口号:这种方法也叫静态方法。它是指每个应用程序都有其指定的端口号。但并不是说可以随意使用任何一个端口号。每个端口号都有其对应的使用目的。时序分配法:服务器有必要确定监听端口号,但是接收服务的客户端没必要确定端口号。在这种方法下,客户端应用程序可以完全不用自己设置端口号,而全权交给操作系统进行分配。操作系统可以为每个应用程序分配互不冲突的端口号。根据这种动态分配端口号的机制,即使是同一客户端程序发起多个TCP连接,识别这些通信连接的5部分数字也不会全部相同。端口号由其使用的传输层协议决定。因此,不同的传输协议可以使用相同的端口号。数据到达IP层后,会先检查IP首部中的协议号,再传给相应协议的模块。如果是TCP则传给TCP模块,如果是UDP则传给UDP模块去做端口号的处理。即使是同一端口号,由于传输协议是各自独立地进行处理,因此相互之间不会受到影响。UDP不提供复杂的控制机制,利用IP提供面向无连接的通信服务。并且它是将应用程序发来的数据在收到的那一刻,立刻按照原样发送到网络上的一种机制。即使是出现网络拥堵的情况,UDP也无法进行流量控制等避免网络拥塞的行为。此外,传输途中即使出现丢包,UDP也不负责重发。甚至当出现包的到达顺序乱掉时也没有纠正功能。如果需要这些细节控制,那么不得不交由采用UDP的应用程序去处理。由于UDP面向无连接,它可以随时发送数据。再加上UDP本身的处理既简单又高效,因此经常用于以下几个方面:TCP是对"传输、发送、通信"进行"控制"的"协议"。它充分地实现了数据传输时各种控制功能,可以进行丢包时的重发控制,还可以对次序乱掉的分包进行顺序控制。TCP作为一种面向有连接的协议,只有在确认通信对端存在时才会发送数据,从而可以控制通信流量的浪费。为了通过IP数据报实现可靠性传输,需要考虑很多事情。例如数据的破坏、丢包、重复以及分片顺序混乱等问题。TCP通过检验和、序列号、确认应答、重发控制、连接管理以及窗口控制等机制实现可靠性传输。在TCP中,当发送端的数据到达接收主机时,接收端主机会返回一个已收到消息的通知。这个消息叫做确认应答。序列号是按照顺序给发送数据的每一个字节都标上号码的编号。接收端查询接收数据TCP首部中的序列号和数据的长度,将自己下一步应该接受的序号作为应答返送回去。就这样,通过序列号和确认应答号,TCP可以实现可靠传输。重发超时是指在重发数据之前,等待确认应答到来的那个特定时间间隔。如果超过了这个时间仍未收到确认应答,发送端将进行数据重发。重发超时的计算既要考虑往返时间又要考虑偏差是有其原因的。根据网络环境的不同往返时间可能会产生大幅度的摇摆,之所以发生这种情况是因为数据包的分段是经过不同路线到达的。TCP/IP的目的是即使在这种环境下也要进行控制,尽量不要浪费网络流量。数据被重发之后若还是收不到确认应答,则进行再次发送。此时,等待确认应答的时间将会以2倍、4倍的指数函数延长。此外,数据也不会被无限、反复地重发。达到一定重发次数之后,如果仍没有任何确认应答返回,就会判断为网络或对端主机发生了异常,强制关闭连接。并且通知应用通信异常强行终止。TCP提供面向有连接的通信传输。面向有连接是指在数据通信开始之前先做好通信两端之间的准备工作。在数据通信之前,通过TCP首部发送一个SYN包作为建立连接的请求等待确认应答。如果对端发来确认应答,则认为可以进行数据通信。如果对端的确认应答未能到达,就不会进行数据通信。此外,在通信结束时会进行断开连接的处理。可以使用TCP首部用于控制的字段来管理TCP连接。一个连接的建立与断开,正常过程至少需要来回发送7个包才能完成。在建立TCP连接的同时,也可以确定发送数据包的单位,我们也可以称其为"最大消息长度"(MSS)。最理想的情况是,最大消息长度正好是IP中不会被分片处理的最大数据长度。MSS是在三次握手的时候,在两端主机之间被计算得出。两端的主机在发出建立连接请求时,会在TCP首部中写入MSS选项,告诉对方自己的接口能够适应的MSS的大小。然后会在两者之间选择一个较小的投入使用。TCP以1个段为单位,每发一个段进行一次确认应答的处理。这样的传输方式有一个缺点。那就是,包的往返时间越长通信性能就越低。为了解决这个问题,TCP引入了窗口这个概念。即使在往返时间较长的情况下,它也能控制网络性能的下降。窗口大小就是指无需等待确认应答而可以继续发送数据的最大值。在未使用窗口控制时,没有收到确认应答的数据都会被重发。而使用了窗口控制,某些确认应答即使丢失也无需重发。其次,我们来考虑一下某个报文段丢失的情况。接收主机如果收到一个自己应该接收的序号以外的数据时,会针对当前位置收到的数据返回确认应答。当某一报文段丢失后,发送端会一直收到序号为1001的确认应答,这个确认应答提醒发送端,"我想接收的是从1001开始的数据"。TCP提供一种机制可以让发送端根据接收端的实际接收能力控制发送的数据量。这就是所谓的流控制。它的具体操作是,接收端主机向发送端主机通知自己可以接收数据的大小,于是发送端会发送不超过这个限度的数据。这大小限度被称作窗口大小。窗口大小的值就是由接收端主机决定的。当接收端从3001号开始的数据段后其缓冲区即满,不得不暂时停止接收数据。之后,在收到发送窗口更新通知后通信才得以继续进行。有了窗口控制,收发主机之间可以不再以一个数据段为单位发送确认应答,也能够连续发送大量数据包。但是如果在通信刚开始时就发送大量数据,也有可能会引发其他问题。TCP为了防止该问题的出现,在通信一开始时就会通过一个叫做慢启动的算法得出的数值,对发送数据量进行控制。首先,为了在发送端调节所要发送数据的量,定义了一个叫做"拥堵窗口"的概念。于是在慢启动的时候,将这个拥堵窗口的大小设置为1个数据段(1 MSS)发送数据,之后每收到一次确认应答(ACK),拥堵窗口的值就加1。在发送数据包时,将拥堵窗口的大小与接收端主机通知的窗口大小做比较,然后按照它们当中较小那个值,发送比其还要小的数据量。如果重发采用超时机制,那么拥塞窗口的初始值可以设置为1以后再进行慢启动修正。有了上述这些机制,就可以有限的减少通信开始时连续发包导致的网络拥堵,还可以避免网络拥塞情况的发生。不过,随着包的每次往返,拥塞窗口也会以1、2、4等指数函数的增长,拥堵状况激增甚至导致网络拥塞的发生。为了防止这些,引入了慢启动阀值的概念。只要拥塞窗口的值超出这个阀值,在每收到一次确认应答时,只允许以下面这种比例放大拥塞窗口:TCP的通信开始时,并没有设置相应的慢启动阈值。而是在超时重传时,才会设置为当前拥塞窗口一半的大小。由于重复确认应答而触发的高速重发与超时重发机制的处理多少有些不同。因为前者要求至少3次的确认应答数据段到达对方主机后才触发,相比后者网络的拥堵要轻一些。而由重复确认应答进行高速重发控制时,慢启动阈值的大小被设置为当时窗口大小的一半,然后将窗口的大小设置为该慢启动阈值+3个数据段的大小。当TCP通信开始以后,网络吞吐量会逐渐上升,但是随着网络拥堵的发生吞吐量也会急剧下降。于是会再次进入吞吐量慢慢上升的过程。因此所谓TCP的吞吐量的特点就好像是在逐步占领网络带宽的感觉。UDP-Lite(Lightweight User Datagram Protocol,轻量级用户数据报协议)是扩展UDP机能的一种传输层协议。在基于UDP的通信当中如果校验和出现错误,所收到的包将被全部丢弃。然而,现实操作中,有些应用在面对这种情况时并不希望把已经收到的所有包丢弃。如果将UDP中校验和设置为无效,那么即使数据的一部分发生错误也不会将整个包废弃。不过,这不是一个很好的方法。因为如果发生的错误有可能是UDP首部中的端口号被破坏或是IP首部中的IP地址被破坏,就会产生严重后果。因此,不建议将校验和关闭。为了解决这些问题,UDP的修正版UDP-Lite协议就出现了。UDP-Lite提供与UDP几乎相同的功能,不过计算校验和的范围可以由应用自行决定。这个范围可以是包加上伪首部的校验和计算,可以是首部与伪首部的校验和计算,也可以是首部、伪首部与数据从起始到中间某个位置的校验和计算。有了这样的机制,就可以只针对不允许发生错误的部分进行校验和的检查。 对于其他部分,即使发生了错误,也会被忽略不计。而这个包也不会被丢弃,而是直接传给应用继续处理。SCTP(Stream Control Transmission Protocol,流控制传输协议)与TCP一样,都是对一种提供数据到达与否相关可靠性检查的传输层协议。其主要特点如下:SCTP主要用于进行通信的应用之间发送众多较小消息的情况。这些较小的应用消息被称作数据块(Chunk),多个数据块组成一个数据包。此外,SCTP具有支持多重宿主以及设定多个IP地址的特点。多重宿主是指同一台主机具备多种网络的接口。例如,笔记本电脑既可以连接以太网又可以连接无线LAN。同时使用以太网和无线LAN时,各自的NIC会获取到不同的IP地址。进行TCP通信,如果开始时使用的是以太网,而后又切换为无线LAN,那么连接将会被断开。因为从SYN到FIN包必须使用同一个IP地址。然而在SCTP的情况下,由于可以管理多个IP地址使其同时进行通信,因此即使出现通信过程当中以太网与无线LAN之间的切换,也能够保持通信不中断。所以SCTP可以为具备多个NIC的主机提供更可靠的传输。DCCP(Datagram Congestion Control Protocol,数据报拥塞控制协议)是一个辅助UDP的崭新的传输层协议。UDP没有拥塞控制机制。为此,当应用使用UDP发送大量数据包时极容易出现问题。互联网中的通信,即使使用UDP也应该控制拥塞。而这个机制开发人员很难将其融合至协议中,于是便出现了DCCP这样的规范。DCCP具有如下几个特点: TCP首部比UDP首部要复杂得多。TCP中没有表示包长度和数据长度的字段。可由IP层获知TCP的包长,由TCP的包长可知数据的长度。

传输层TCP协议连接的建立和断开
什么是TCP呢?由三个单词组成的Transport Control Protocol,字面理解是传输控制协议,可以理解为比特同学要想在网络泳池里游泳,那么他必须学习传输层控制技能,并且要掌握相应的动作——协议,他才能在畅游世界网络这个超大型游泳池。TCP:一个传输层协议,提供Host-To-Host的可靠传输,支持全双工,是一个面向连接的协议。TCP工作在传输层,它的上层是应用层,应用就是人们常用的微信、抖音、王者荣耀等服务工作的协议。两台不同的设备使用微信聊天,发送语音,需要实现Host-To-Host的数据通信,那么就可以直接调用TCP协议进行。调用TCP通信时需要指定通信的端口,不同的端口对应不同应用,不同IP对应不同的主机,也就是不同的设备。这就涉及到网络地址——IP地址,工作在网络层,当然TCP层只负责把对应的IP地址和端口传给网络层即可,具体业务由网络层来实现。互联网层,即Network Layer,提供地址和地址间的通信,只关注地址到地址Address-To-Address间通信,具体设备间通信由数据链路层实现,数据链路层关注MAC地址间通信,具体的物理设备,传输介质由物理层负责。以上就是TCP/IP协议常用的层级分割,最终目的就是为Host-To-Host服务,实现应用到应用的通信服务。什么是连接和会话呢?连接事需要通信双方相互配合来实现的,是双方达成的一种即时的状态约定,保证通信双方都在线,都有能力为接下来的数据传输做出尽快的响应,我们称之为连接。连接是网络行为状态的记录,既然连接需要双方共同努力,那么就需要双方都有一个对象来记忆当前传输的数据类型,对方的端口、已经传输了多少,效率怎么样等等一些关注点。那么与之相关联的另一个名词会话(Session),是什么意思呢,会话是应用的行为。大家每次用微信聊天时都会有一个窗口,用来发送信息,你来我往,这个窗口中会有很多条信息,我们称之为会话,当我们在会话进行中,连接一定是在通信状态的。聊一会,累了,退出微信了,但是一般我们不会删除我们的会话内容,这时会话还在,但是连接已经中断。双工/单工问题想想自己理解的是什么?单工:任何时间,数据只能单向发送,单工至少需要一条线路半全双工:某一时候可以双向发送数据,至少需要一条线路全双工:任何时刻都可以双向发送数据,大于一条线路这里线路不一定真实存在物理线路,可能采用模拟的形式实现TCP是一个全双工协议,数据任何时刻都可以双向发送,这说明服务器和客户端可以根据需要选择任意时刻发送和接收信息,所以呢都可以被称为主机(Host)可靠性的定义TCP可以提供可靠性,那么可靠性具体的实现方式是什么呢?可靠性指数据无损传输。发送主机按照顺序发送数据,数据通过网络传输,收不同网络条件限制,数据不会按照发送时的顺序到达接收方,这时我们就需要一种算法来保证接收方可以还原出发送方的顺序。这里还有一个概念叫多播,发送方同时发送给多个接收方信息,如果接收方中有一个接收到了这条信息,我们的可靠性就必须保证其他接收方也必须接收到相同的信息,这里我们不讨论多播。TCP的握手和挥手TCP是一个面向连接的连接的协议,握手是建立连接的过程,挥手是断开连接的过程。TCP的基本操作以上三种操作以后,另一方必须立即给发起方返回一个ACK(Ackknowledgement),这是TCP保证可靠性的要求。如果一方不回复发送方ACK,发送方则认为接收方没有收到信息,会重新发送。建立连接的过程-三次握手三次握手的形成和TCP要求每次发送方发送信息以后,接收方必须返回ACK确认有直接的关系上图描述了TCP建立连接的过程,分为6步:TCP建立连接的过程如上,那么为什么是三次呢?第二步服务端做准备,因为是首次收到发送数据请求,无需处理,可以立刻进入数据交互状态,所以可以立刻发送给客户端SYN,告诉客户端,我已准备好,所以第三步和第四步可以合并为一次握手——ACK-SYN,然后客户端回应ACK,连接建立完成以上就是三次握手了具体在数据交互过程,ACK和SYN等需要用标识位来标记,在实际应用中,我们一般使用1来表示开启,0表示关闭。那么四次挥手为什么是四次呢,主要是因为,挥手时服务端收到FIN以后,不能马上回复FIN,因为自身还有任务没有处理完,所以上面所说的6步中,第3、4步就不能一起回复,只能先回复ACK,等自身任务处理完毕,才能告诉客户端,我已经准备好,可以关闭连接,这样就需要4次数据交互,如下图:

简述TCP协议建立连接的过程
TCP协议建立连接的过程: 在TCP/IP协议中,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包(syn=j)到服务器,并进入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=j+1),同时自己也发送一个SYN包(syn=k),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=k+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。完成三次握手,客户端与服务器开始传送数据,在上述过程中,还有一些重要的概念:未连接队列:在三次握手协议中,服务器维护一个未连接队列,该队列为每个客户端的SYN包(syn=j)开设一个条目,该条目表明服务器已收到SYN包,并向客户发出确认,正在等待客户的确认包。这些条目所标识的连接在服务器处于Syn_RECV状态,当服务器收到客户的确认包时,删除该条目,服务器进入ESTABLISHED状态。Backlog参数:表示未连接队列的最大容纳数目。SYN-ACK 重传次数 服务器发送完SYN-ACK包,如果未收到客户确认包,服务器进行首次重传,等待一段时间仍未收到客户确认包,进行第二次重传,如果重传次数超过系统规定的最大重传次数,系统将该连接信息从半连接队列中删除。注意,每次重传等待的时间不一定相同。 半连接存活时间:是指半连接队列的条目存活的最长时间,也即服务从收到SYN包到确认这个报文无效的最长时间,该时间值是所有重传请求包的最长等待时间总和,有时也称半连接存活时间为Timeout时间、SYN_RECV存活时间。
1,tcp使用三次握手 (three-wayhandshake)协议来建立连接,这三次握手为:请求端(通常称为客户)发送一个syn报文段(syn为1)指明客户打算连接的服务器的端口,以及初始顺序号(isn)。服务器发回包含服务器的初始顺序号的syn报文段(syn为1)作为应答。同时,将确认号设置为客户的isn加1以对客户的syn报文段进行确认(ack也为1)。客户必须将确认号设置为服务器的isn加1以对服务器的syn报文段进行确认(ack为1),该报文通知目的主机双方已完成连接建立。发送第一个syn的一端将执行主动打开(activeopen),接收这个syn并发回下一个syn的另一端执行被动打开(passiveopen)。另外,tcp的握手协议被精心设计为可以处理同时打开(simultaneousopen),对于同时打开它仅建立一条连接而不是两条连接。因此,连接可以由任一方或双方发起,一旦连接建立,数据就可以双向对等地流动,而没有所谓的主从关系。2,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,然后tcp把数据流分割成适当长度的报文段(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)的限制)。之后tcp把结果包传给ip层,由它来通过网络将包传送给接收端实体的tcp层。tcp为了保证不发生丢包,就给每个字节一个序号,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。tcp用一个校验和函数来检验数据是否有错误;在发送和接收时都要计算校验和。
当然是可以建立的

传输层协议(TCP, UDP)
传输层定义了主机应用程序之间端到端的连通性。传输层中最为常见的两个协议分别是传输控制协议TCP(Transmission Control Protocol)和用户数据报协议UDP(User Datagram Protocol)。为了简化问题说明,本课程以Telnet为例描述相关技术。设备支持通过Telnet协议和Stelnet协议登录。使用Telnet,Stelnet v1协议存在安全风险,建议你使用STelnet v2登录设备。为了简化问题说明,本课程以FTP为例来描述相关技术。设备支持通过FTP协议,TFTP以及SFTP传输文件。使用FTP,TFTP,SFTP v1协议存在风险,建议使用SFTP v2方式进行文件操作。TCP是一种面向连接的传输层协议,提供可靠的传输服务。TCP是一种面向连接的端到端协议。TCP作为传输控制协议,可以为主机提供可靠的数据传输。TCP需要依赖网络协议为主机提供可用的传输路径。TCP允许一个主机同事运行多个应用进程。每台主机可以拥有多个应用端口,没对端口号,源和目标IP地址的组合唯一地标识了一个会话。端口分为知名端口和动态端口。有些网络服务会使用固定的端口,这类端口称为知名端口,端口号范围为 0~1023 。比如:FTP,HTTP,Telnet,SNMP服务均使用知名端口。动态端口范围 1024~65535 ,这些端口号一般不会固定分配给某个服务,也就是说许多服务都可以使用这些端口。只要运行的程序向系统提出访问网络的申请,那么系统就可以从这些端口号中分配一个供该程序使用。TCP通常使用IP作为网络层协议,这是TCP数据被封装在IP数据包内。TCP数据段由TCP Header(头部)和TCP Data(数据)组成。TCP最多可以有60个字节的头部,如果没有Options字段,正常的长度是20字节。TCP Header是由如上图标识一些字段组成,这里列出几个常用字段。注意:1)主机A(通常也叫客户端)发送一个标识了SYN数据段,标识期望与服务器A建立连接,此数据段的序列号(seq)为a;2)服务器A回复标识了SYN+ACK的数据段,此数据段的序列号(seq)为b,确认序列号为主机A的序列号加1(a+1),以此作为对主机A的SYN报文的确认。3)主机A发送一个标识了ACK的数据段,此数据段的序列号(seq)为a+1,确认序列号为服务器A的序列号加1(b+1),以此作为对服务器A的SYN报文段的确认。TCP是一种可靠的,面向连接的全双工传输层协议。TCP连接的简历是一个三次握手的过程。TCP的可靠传输还提现在TCP使用了确认技术来确保目的设备收到了从源设备发来的数据,并且是准确无误的。确认技术的工作原理如下:目的设备接收到源设备发送的数据段时,会向源端发送确认报文,源设备收到确认报文后,继续发送数据段,如此重复。如图所示,主机A向服务器A发送TCP数据段,为描述方便假设每个数据段的长度都是500个字节。当服务器A成功收到序列号是M+1499的字节以及之前的所有字节时,会以序列号M+1400+1=M+1500进行确认。另外,由于数据段N+3传输失败,所以服务器A未能收到序列号为M+1500的字节,因此服务器A还会再次以序列号M+1500进行确认。注意:上面说到,数据段 N+3 传输失败,那么第二次确认号M+1500,主机A会将N+3,N+4,N+5全部发送一次。TCP滑动窗口技术通过动态改变窗口大小来实现对端到端设备之间的数据传输进行流量控制。如图所示,主机A和服务器A之间通过滑动窗口来实现流量控制。为了方便理解,此例中只考虑主机A发送数据给服务器A时,服务器A通过滑动窗口进行流量控制。例子中:主机A向服务器发送4个长度为1024字节的数据段,其中主机的窗口大小为4096个字节。服务器A收到第3个字节之后,缓存区满,第4个数据段被丢弃。服务器以ACK3073(1024*3=3072)响应,窗口大小调整为3072,表明服务器的缓冲区只能处理3072个字节的数据段。于是主机A改变其发送速率,发送窗口大小为3072的数据段。主机在关闭连接之前,要确认收到来自对方的ACK。TCP支持全双工模式传输数据,这意味着统一时刻两个方向都可以进行数据的传输。在传输数据之前,TCP通过三次握手建立的实际上是两个方向的连接,一次在传输完毕后,两个方向的连接必须都关闭。TCP连接的建立是一个三次握手过程,而TCP连接的终止则要经过四次挥别。如图:1.主机A想终止连接,于是发送一个标识了FIN,ACK的数据段,序列号为a,确认序列号为b。2.服务器A回应一个标识了ACK的数据段,序列号为b,确认序号为a+1,作为对主机A的FIN报文的确认。3.服务器A想终止连接,于是向主机A发送一个标识了FIN,ACK的数据段,序列号为b,确认好为a+1。4.主机A回应一个标识了ACK的数据段,序列号为a+1,确认序号为b+1,作为对服务器A的FIN报文的确认。以上四次交互完成了两个方向连接的关闭。TCP断开连接的步骤,这个比较详细:https://blog.csdn.net/ctrl_qun/article/details/52518479UDP是一种面向无连接的传输层协议,传输可靠性没有保证。当应用程序对传输的可靠性要求不高时,但是对传输速度和延迟要求较高时,可以用UDP协议来替代TCP协议在传输层控制数据的转发。UDP将数据从源端发送到目的端时,无需事先建立连接。UDP采用了简单,容易操作的机制在应用程序间传输数据,没有使用TCP中的确认技术或滑动窗口机制,因此UDP不能保证数据传输的可靠性,也无法避免接受到重复数据的情况。UDP头部仅占8个字节,传输数据时没有确认机制(注意,但是有校验和)。UDP报文分为UDP报文头和UDP数据区域两个部分。报头由源端口,目的端口,报文长度以及校验和组成。UDP适合于实时数据传输,比如语音和视频通信。相比TCP,UDP的传输效率更高,开销更小,但是无法保证数据传输可靠性。UDP头部的标识如下:1)16位源端口号:源主机的应用程序使用的端口号。2)16位目的端口号:目的主机的应用程序使用的端口号。3)16位UDP长度:是指UDP头部和UDP数据的字节长度。因为UDP头部长度是8字节,所以字段的最小值为8。4)16位UDP校验和:该字段提供了与TCP校验字段同样的功能;该字段是可选的。使用UDP传输数据时,由应用程序根据需要提供报文到达确认,排序,流量控制等功能。主机A发送数据包时,这些数据包是以有序的方式发送到网络中的,每个数据包独立地在网络中被发送,所以不同的数据包可能会通过不同的网路径叨叨主机B。这样的情况下,先发送的数据包不一定先到达主机B。因为UDP数据包没有序号,主机B将无法通过UDP协议将数据包按照原来的顺序重新组合,所以此时需要应用程序提供报文的到达确认,排序和流量控制等功能(也就是说UDP报文的到达确认,排序和流量控制是应用程序来确定的)。通常情况下,UDP采用实时传输机制和时间戳来传输语音和视频数据。UDP适合传输对延迟敏感的流量,如语音和视频。在使用TCP协议传输数据时,如果一个数据段丢失或者接受端对某个数据段没有确认,发送端会重新发送该数据段。TCP重新发送数据会带来传输延迟和重复数据,降低了用户的体验。对于延迟敏感的应用,少量的数据丢失一般可以被忽略,这是使用UDP传输能够提升用户的体验。总结:1.TCP头部中的确认标识位有什么作用呢?TCP报文头中的ACK标识位用于目的端对已接受到数据的确认。目的端成功收到序列号为x的字节后,会以序列号x+1进行确认。2.TCP头部中有哪些标识位参与TCP三次握手?在TCP三次握手过程中,要使用SYN和ACK标识位来请求建立连接和确认建立连接。

【网络】TCP的连接建立
TCP是面向连接的协议。运输连接是用来传送TCP报文的。TCP运输连接的建立和释放是每一次连接通信过程中必不可少的。因此,运输连接就有三个阶段:连接建立,数据传送和连接释放。需要解决以下3个问题:连接建立这个过程,需要在客户端和服务器之间,交换3个TCP报文段,也就是三次握手????x3。????请注意,在本例中,A主动打开连接,B被动打开连接一开始,B就在准备接受客户进程的连接请求,然后服务器进程就处于 LISTEN (收听)状态,等待客户的连接请求。如有,即作出响应。A的TCP客户进程像B发出连接请求报文段,这时,首部中的同步位SYN = 1,同时选择一个初始序号 seq = x 。TCP规定????,SYN报文段不能携带数据,但要消耗掉一个序号。这时,TCP客户进程进入SYN-SENT(同步已发送)状态。B收到连接请求的报文段后,如同意建立连接,则向A发送确认。在确认报文段中,应把SYN位和ASK位都置1,确认号是 ack = x + 1 ,同时也为自己选择一个初始序号 seq = y 。请注意,这个报文段也不能携带数据。但同样要消耗掉一个序号。这时,TCP服务器进程进入SYN-RCVD(同步收到)状态。TCP客户进程收到B的确认后,还要向B给出确认。确认报文段的ACK置1,确认号 ack = y + 1 ,而自己的序号 seq = x + 1 。TCP的标准规定????,ACK报文段可以携带数据。但如果不携带数据则不消耗序号,在这种情况下,下一个数据报文段的序号仍是 seq = x +1 。这时,TCP连接已经建立????,A进入ESTABLISHED(已建立连接)状态。当B收到A的确认后,也进入ESTABLISHED(已建立连接)???? Q:为什么A最后还有发送一次确认呢?????A:主要是为了防止已失效的连接请求报文段突然又传送到B,因而产生错误。所谓“已失效的连接请求报文段”是这样产生的。????考虑一种正常情况,A 发出连接请求????,但因连接请求报文丢失而未收到确认。于是A再重传一次连接请求。后来收到了确认,建立了连接。数据传输完毕后,就释放了连接。A共发出了两个连接请求的报文段,其中第一个丢失????,第二个到达了B????,没有“已失效的连接请求报文段”。????现假定出现一种异常情况,即A发出的第一个连接请求报文段并没有丢失,而是在某个网络节点长时间的滞留????,以至延误到连接释放以后的某个时间才到达B。本来这是一个 早已失效的报文段 ,但是B收到此时小的连接请求的报文段之后,误以为是A又发出一次新的连接请求。于是向A发出确认报文段,同意建立连接。假定不采用报文握手。那么只要B发出确认之后,新的连接就建立了。由于现在A并没有发出建立连接的请求,因此不会理睬B的确认????,也不会向B发送数据,但B确以为新的运输连接已经建立,并一直等待A发来的数据。B的许多资源就这样白白浪费了。

本文由 在线网速测试 整理编辑,转载请注明出处。