TCP 连接详解
1、先提出一个问题, 可以不进行三次握手直接往服务端发送数据包吗?是不可以的,也是可以的;1)不可以是因为现在的TCP连接标准和规范要求传输数据前先确认两端的状态,有一端状态不OK的话,发数据包有什么用呢;2)说可以是站在网络连接的角度,像 UDP 协议;2、TCP三次握手1)标志位、随机序列号和确认序列号是在数据包的 TCP 首部里面;2)几个状态是指客户端和服务端连接过程中 socket 状态;3)第一次握手,客户端向服务端发送数据包,该数据包中 SYN 标志位为 1,还有随机生成的序列号c_seq,客户端状态改为 SYN-SENT;4)第二次握手,服务端接收到客户端发过来的数据包中 SYN 标志位为 1,就知道客户端想和自己建立连接,服务端会根据自身的情况决定是拒绝连接,或确定连接,还是丢弃该数据包;拒绝连接,会往客户端发一个数据包,该数据包中 RST 标志位为 1,客户端会报 Connection refused;丢弃客户端的数据包,超过一定时间后客户端会报 Connection timeout;确定连接时会往客户端发一个数据包,该数据包中 ACK 标志位为 1,确认序列号 ack=c_seq+1,SYN 标志位为 1,随机序列号 s_seq,状态由 LISTEN 改为 SYN-RCVD;5)第三次握手,客户端接收到数据包会做校验,校验ACK标志位和确认序列号 ack=c_seq+1,如果确定是服务端的确认数据包,改自己的状态为 ESTABLISHED,并给服务端发确认数据包;6)服务端接到客户端数据包,会校验ACK标志位和确认序列号 ack=s_seq+1,改自己的状态为 ESTABLISHED,之后就可以进行数据传输了;7)建立连接时的数据包是没有实际内容的,没有应用层的数据;8)建立连接之后发起的请求数据包,每个数据包都会封装各层协议的头部信息,标志位ACK为1,其他标志位变动;9)网络进程间的通信,一台服务器内部的进程间通信不用这样;3、TCP 连接三次握手抓包1)Socket 在 linux 系统中是一种特殊的文件,因为 linux 系统的理念就是【一切皆文件】,是系统内核级的功能;2)以上定义比较具体,可以抽象来理解,是一个内核级的用于通信的功能层,包含一组接口函数,这些函数实际就是操作 socket 文件句柄文件描述符;一个 TCP 连接由四要素【源IP、源Port、目标IP、目标Port】唯一标识,也即 socket 由这四要素唯一确定;一个 TCP 连接的建立也就是客户端、服务端创建了相对应的一对 socket,客户端和服务端之间的通信也就是这对 socket 间的通信(物理层面是网卡在发送/接收比特流数据);3)一个服务与另一个服务建立连接,他们的端口是什么呢?客户端发出请求端口号是随机的,服务端是进程监听的端口号;2、socket 主要函数介绍1、进程通信,一个进程只有一个监听 socket,connect socket 是针对一个客户的一个连接的,有很多个; 2、connect 函数内部在发起请求前会找系统随机一个端口号; 3、连接建立后,客户端发起请求传输数据,服务端会直接交给 connect socket 处理,不会交给监听 socket 处理;4、监听 socket 在处理客户端请求时,如果此时其他客户端发请求过来,监听 socket 是没法处理的,此时系统会维护请求队列由 backlog 参数指定;全连接队列(completed connection queue)半连接队列(incomplete connection queue)Linux 内核 2.2 版本之前,backlog 的大小等于全连接队列和半连接队列之和;Linux 内核 2.2 版本之后,backlog 的大小之和全连接队列有关系:半连接队列大小由 /proc/sys/net/ipv4/tcp_max_syn_backlog 文件指定,可以开很大;全连接队列大小由 /proc/sys/net/core/somaxconn 文件和 backlog 参数指定,取两个中的最小值;tomcat acceptCount 就是配置全连接队列大小;3、socket 函数在建立连接和数据传输的大概使用情况4、TCP首部结构1)2的16次方等于 65536,所以系统中端口号的限制个数为 65536,一般1024以下端口被系统占用;2)标志位这里是 6 个,还有其他标志位的,只是这 6 个标志位常用;3)seq 序列号,ack 确认序列号,序列号在数据传输时分包用到。三次握手时 seq 序列号是随机的,没有实际意义;4)TCP 包首部后面接着的是 IP 包首部,再紧接着的是以太网包首部,其实都是加 0101010101 二进制位;几个常用标志位,首先一个标志位占一个 bit 位,只能是二进制中的 1 或 0;1)SYN,简写 S,请求标志位,用来建立连接。在TCP三次握手中收到带有该标志位的数据包,表示对方想与己方建立连接;2)ACK,简写【.】,请求确认/应答标志位,用于对对方的请求进行应答,对方收到含该标志位的数据包,会知道己方存在且可用。也会用在连接建立之后,己方发送响应数据给对方的数据包中;3)FIN,简写 F,请求断开标志位,用于断开连接。对方收到己方的含该标志位的数据包,就知道己方想与它断开连接,不再保持连接;4)RST,简写 R,请求复位标志位,因网络或己方服务原因导致有数据包丢失,己方接收到的数据包序列号与上一个数据包的序列号不衔接,那己方会发送含该标志位的数据包告诉对方,对方接收到含该标志位的数据包就知道己方要求它重新三次握手建立连接并重新发送丢失的数据包,一般断点续传会用到该标志位;还有就是如果对方发过来的数据错了,有问题,己方也会发送含该标志位的数据包;5)PSH,简写 P,推送标志位,表示收到数据包后要立即交给应用程序去处理,不应该放在缓存中,read()/write() 都有缓存区;6)URG,简写 U,紧急标志位,该标志位表示 tcp 包首部中的紧急指针域有效,督促中间层尽快处理;7)ECE,在保留位中;8)CWR,在保留位中;5、TCP 抓包1)服务端会根据自身情况,没有要处理的数据时会把第二次和第三次挥手合并成一次挥手,此时标志位 FIN=1 / ACK=1;2)MSL 是 Maximum Segment Lifetime 缩写,指数据包在网络中最大生存时间,RFC 建议是 2分钟;详细描述:1)客户端、服务端都可以主动发起断开连接;2)第一次挥手,客户端向服务端发送含 FIN=1 标志位的数据包,随机序列号 seq=m,此时客户端状态由 ESTABLISHED 变为 FIN_WAIT_1;3)第二次挥手,服务端收到含 FIN=1 标志位的数据包,就知道客户端要断开连接,服务端会向客户端发送含 ACK=1 标志位的应答数据包,确认序列号 ack=m+1,此时服务端状态由 ESTABLISHED 变为 CLOSE_WAIT;4)客户端收到含 ACK=1 标志位的应答数据包,知道服务端的可以断开的意思,此时客户端状态由 FIN_WAIT_1 变为 FIN_WAIT_2;(第一、二次挥手也只是双方交换一下意见而已)5)第三次挥手,服务端处理完剩下的数据后再次向客户端发送含 FIN=1 标志位的数据包,随机序列号 seq=n,告诉客户端现在可以真正的断开连接了,此时服务端状态由 CLOSE_WAIT 变为 LAST_ACK;6)第四次挥手,客户端收到服务端再次发送的含 FIN=1 标志位的数据包,就知道服务端处理好了可以断开连接了,但是客户端为了慎重起见,不会立马关闭连接,而是改状态,且向服务端发送含 ACK=1 标志位的应答数据包,确认序列号 ack=n+1,此时客户端状态由 FIN_WAIT_2 变为 TIME_WAIT;等待 2 个MSL时间还是未收到服务端发过来的数据,则表明服务端已经关闭连接了,客户端也会关闭连接释放资源,此时客户端状态由 TIME_WAIT 变为 CLOSED;也就是说 TIME_WAIT 状态存在时长在 1~4分钟;7)服务端收到含 ACK=1 标志位的应答数据包,知道客户端确认可以断开了,就立即关闭连接释放资源,此时服务端状态由 LAST_ACK 变为 CLOSED;SYN 洪水攻击(SYN Flood)是一种 DoS攻击(拒绝服务攻击),大概原理是伪造大量的TCP请求,服务端收到大量的第一次握手的数据包,且都会发第二次握手数据包去回应,但是因为 IP 是伪造的,一直都不会有第三次握手数据包,导致服务端存在大量的半连接,即 SYN_RCVD 状态的连接,导致半连接队列被塞满,且服务端默认会发 5 个第二次握手数据包,耗费大量 CPU 和内存资源,使得正常的连接请求进不来;

急!急!简单讲一下端口、 tcp/ip ? 以及端口和tcp的关系?数据传输三次握手?
简单说,如果把IP地址比作一间房子 ,端口就是出入这间房子的门。TCP/IP是国际互联网通讯协议,它定义了信息的传输与接收方式,就好我们日常的写信和信件的传递方式(只不过它是在计算机之间)3次握手协议呢,打个比方说,我发个信息给你,你收到了,你发回信息告诉我你收到了,我收到后,再发回信息确定我收到你发过来的确定信息。(就是保证通讯)通俗的就这样说,具体定义,你上百度搜吧,希望可以帮到你
简单点打个比方1 电脑之间很多应用程序进行通讯如果建立TCP,比如QQ,MSN,当两个电脑之间进行通信那么多进程,不好区分是哪个进程2 这时候就用端口号进行区分,端口号就像标牌号一样,QQ是100。MSN是200,不就可以分清了么3 关于TCP三次握手,也就是 请求方--->服务方发送连接请求请求方<---服务方回复请求请求方--->服务方确认收到请求

TCP协议默认端口号
TCP协议默认端口号是80.查看端口在windows 2000/xp/server 2003中要查看端口,可以使用netstat命令:依次点击“开始→运行”,键入“cmd”并回车,打开命令提示符窗口。在命令提示符状态下键入“netstat -a -n”,按下回车键后就可以看到以数字形式显示的tcp和udp连接的端口号及状态。小知识:netstat命令用法命令格式:netstat -a -e -n -o -s-a 表示显示所有活动的tcp连接以及计算机监听的tcp和udp端口。-e 表示显示以太网发送和接收的字节数、数据包数等。-n 表示只以数字形式显示所有活动的tcp连接的地址和端口号。-o 表示显示活动的tcp连接并包括每个连接的进程id(pid)。-s 表示按协议显示各种连接的统计信息,包括端口号。
TCP协议没什么默认端口号,只有应用层协议有默认的端口号,比如HTTP是80,FTP是20,21。

TCP协议原理
一个数据包的生命过程:数据包如何送达主机、主机如何将数据包转交给应用、数据是如何被完整地送达应用程序 互联网,实际上是一套理念和协议组成的体系架构 。其中,协议是一套众所周知的规则和标准,如果各方都同意使用,那么它们之间的通信将变得毫无障碍。数据通信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。之后再由接收方按照数据包中的一定规则将小的数据包整合成全部数据。IP 是非常底层的协议,只负责把数据包传送到对方电脑,不负责该数据包将由哪个程序去使用。数据包要在互联网上进行传输,就要符合网际协议(Internet Protocol,简称 IP)标准。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。简单理解数据传输过程就是:装包和拆包。 如果要想把一个数据包从主机 A 发送给主机 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,这样在传输过程中才能正确寻址。额外地,数据包上还会附加上主机 A 本身的 IP 地址,有了这些信息主机 B 才可以回复信息给主机 A。这些附加的信息会被装进一个叫 IP 头的数据结构里。IP 头是 IP 数据包开头的信息,包含 IP 版本、源 IP 地址、目标 IP 地址、生存时间等信息。过程:1、上层将含有“数据”的数据包交给网络层;2、网络层再将 IP 头附加到数据包上,组成新的 IP 数据包,并交给底层;3、底层通过物理网络将数据包传输给主机 B;4、数据包被传输到主机 B 的网络层,在这里主机 B 拆开数据包的 IP 头信息,并将拆开来的数据部分交给上层;5、最终,含有“数据”信息的数据包就到达了主机 B 的上层了。基于 IP 之上开发能和应用打交道的协议,最常见的是“用户数据包协议(User Datagram Protocol)”,简称 UDP。负责将传输的数据包交给某一应用程序。UDP 中一个最重要的信息是端口号,端口号其实就是一个数字,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程序了, 所以 IP 通过 IP 地址信息把数据包发送给指定的电脑,而 UDP 通过端口号把数据包分发给正确的程序。 和 IP 头一样,端口号会被装进 UDP 头里面,UDP 头再和原始数据包合并组成新的 UDP 数据包。UDP 头中除了目的端口,还有源端口号等信息。为了支持 UDP 协议,我把前面的三层结构扩充为四层结构,在网络层和上层之间增加了传输层过程:1、 上层将数据包交给传输层;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 数据包交给网络层;2、网络层再将 IP 头附加到数据包上,组成新的 IP 数据包,并交给底层;3、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;4、在传输层,数据包中的 UDP 头会被拆开,并根据 UDP 中所提供的端口号,把数据部分交给上层的应用程序;5、最终,含有信息的数据包就旅行到了主机 B 上层应用程序这里。在使用 UDP 发送数据时,有各种因素会导致数据包出错,虽然 UDP 可以校验数据是否正确,但是对于错误的数据包, UDP 并不提供重发机制,只是丢弃当前的包 ,而且 UDP 在发送之后也无法知道是否能达到目的地。虽说UDP 不能保证数据可靠性,但是传输速度却非常快 ,所以 UDP 会应用在一些关注速度、但不那么严格要求数据完整性的领域,如在线视频、互动游戏等上文说到的使用UDP 来传输会存在两个问题 :1、数据包在传输过程中容易丢失;2、大文件会被拆分成很多小的数据包来传输,这些小的数据包会经过不同的路由,并在不同的时间到达接收端,而 UDP 协议并不知道如何组装这些数据包,从而把这些数据包还原成完整的文件。所以TCP协议很好地解决的这个问题。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。1、对于数据包丢失的情况,TCP 提供重传机制;2、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号外,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一个完整的 TCP 连接的生命周期包括了“建立连接”“传输数据”和“断开连接”三个阶段。首先,建立连接阶段。这个阶段是通过“三次握手”来建立客户端和服务器之间的连接。TCP 提供面向连接的通信传输。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 三次握手 ,是指在建立一个 TCP 连接时,客户端和服务器总共要发送三个数据包以确认连接的建立。其次,传输数据阶段。在该阶段,接收端需要对每个数据包进行确认操作,也就是接收端在接收到数据包之后,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反馈的确认消息,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很多小的数据包,这些数据包到达接收端后,接收端会按照 TCP 头中的序号为其排序,从而保证组成完整的数据。最后,断开连接阶段。数据传输完毕之后,就要终止连接了,涉及到最后一个阶段“ 四次挥手 ”来保证双方都能断开连接。三次握手和四次挥手限于篇幅可看另一篇文章: TCP协议中 的三次握手和四次挥手1、IP 负责把数据包送达目的主机。2、UDP 负责把数据包送达具体应用(可能会丢包)。3、而 TCP保证了数据完整地传输 ,它的连接可分为三个阶段:建立连接、传输数据和断开连接。 完整的数据流程

TCP协议默认端口号是多少?
TCP协议默认端口号是80.查看端口在windows 2000/xp/server 2003中要查看端口,可以使用netstat命令:依次点击“开始→运行”,键入“cmd”并回车,打开命令提示符窗口。在命令提示符状态下键入“netstat -a -n”,按下回车键后就可以看到以数字形式显示的tcp和udp连接的端口号及状态。小知识:netstat命令用法命令格式:netstat -a -e -n -o -s-a 表示显示所有活动的tcp连接以及计算机监听的tcp和udp端口。-e 表示显示以太网发送和接收的字节数、数据包数等。-n 表示只以数字形式显示所有活动的tcp连接的地址和端口号。-o 表示显示活动的tcp连接并包括每个连接的进程id(pid)。-s 表示按协议显示各种连接的统计信息,包括端口号。

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