TCP协议介绍（传输层）

TCP（Transmisson Control Protocol）、（传输控制协议）：是面向连接的、可靠的进程到进程通信协议。TCP提供双工服务，即数据可在同一时间双向传输，每一个TCP都有发送缓存和接受缓存，用来临时存放数据。

TCP报文格式

TCP将若干字节构成一个分组，叫包文段（Sement）
TCP报文段封装在IP数据报中

TCP报文的首部长度20~60个字节、内容如下

**源端口号：**为发送方进程对应的端口好。
**目标端口号：**对应的是接受端的进程，接受端接受到数据段后，根据这个端口号来确定把数据送给那个应用的进程。
序号当TCP从进程接受数据字节时，就把他们存储在发送缓存中，并对每一个字节进行编号。当数据到达目的后，接收端会按照这个序号把数据重新排列，保证数据的正确性。
**确认号：**确认号是对发送端的确认信息，用它来告诉发送端这个序列号之前的数据段都已经收到
**首部长度：**用它可以确定首部数据结构的字节长度。
**保留：**这部分保留位作为今后扩展功能用。
**URG：**紧急指针有效位。
**ACK：**只有当ACK=1时，确认序列号字段才有效；当ACK=0时，确认序列号字段无效
**PSH：**标志位位1时要求接收方尽快将数据段送达应用层。
**RST：**当RST值为1时通知从新建立TCP连接。
**SYN：**同步序列号，TCP需要建立连接时将这个值设为1。
**FIN：**发送端完成发送任务，当TCP完成数据传输需要断开连接时，提出断开连接的一方将这个值设为1。
**窗口值：**说明本地可接收数据端的数目，这个值的大小是可变的
**校验和：**要来做差错控制。若两次的校验和一致，这说明数据基本是正确的，否者将认为数据以损坏，接受端将丢弃数据。
**紧急指针：**和URG配合使用，当URG=1时有效。
**选项：**在TCP首部可以有多达40字节的可选信息。

三次握手

1、第一次握手：客户端给服务器发送一个 SYN 报文。
2、第二次握手：服务器收到 SYN 报文之后，会应答一个 SYN+ACK 报文。
3、第三次握手：客户端收到 SYN+ACK 报文之后，会回应一个 ACK 报文。
4、服务器收到 ACK 报文之后，三次握手建立完成。

为什么三次握手不能两次进行连接？

第一次握手：客户端发送网络包，服务端收到了。
这样服务端就能得出结论：客户端的发送能力、服务端的接收能力是正常的。
第二次握手：服务端发包，客户端收到了。
这样客户端就能得出结论：服务端的接收、发送能力，客户端的接收、发送能力是正常的。不过此时服务器并不能确认客户端的接收能力是否正常。
第三次握手：客户端发包，服务端收到了。
这样服务端就能得出结论：客户端的接收、发送能力正常，服务器自己的发送、接收能力也正常。

四次挥手

1、第一次挥手：客户端发送一个 FIN 报文，报文中会指定一个序列号。此时客户端处于FIN_WAIT1状态。

2、第二次握手：服务端收到 FIN 之后，会发送 ACK 报文，且把客户端的序列号值 + 1 作为 ACK 报文的序列号值，表明已经收到客户端的报文了，此时服务端处于 CLOSE_WAIT状态。

3、第三次挥手：如果服务端也想断开连接了，和客户端的第一次挥手一样，发给 FIN 报文，且指定一个序列号。此时服务端处于 LAST_ACK 的状态。

4、第四次挥手：客户端收到 FIN 之后，一样发送一个 ACK 报文作为应答，且把服务端的序列号值 + 1 作为自己 ACK 报文的序列号值，此时客户端处于 TIME_WAIT 状态。需要过一阵子以确保服务端收到自己的 ACK 报文之后才会进入 CLOSED 状态

5、服务端收到 ACK 报文之后，就处于关闭连接了，处于 CLOSED 状态。

为什么断开连接是四次挥手不是三次挥手？

ack是为了让对方闭嘴。结束，1)A不停的说,我想结束，不再发了。2)B收到后，但是还有数据没处理完，就发ack让A闭嘴。等我处理完再说。3)B终于处理完了，不停对A说，满足你结束吧。4)A
知道B要结束了，给B说，可以闭嘴了，我结束B收到结束，不再发送确认，进入关闭态
网络的可靠性不可预知，当服务端发起第三次挥手，进入 LAST-ACK 后，它需要等一个反馈，即客户端接收到了自己的消息，而不是在传输过程中丢了。这就是需要第四次握手的原因。当然，假设不需要第四次握手，第三次握手后，服务端就直接 CLOSED 了，那这个第三次握手的报文如果客户端没收到，对于客户端来说，就以为服务端的数据还没传完，就会一直等待在 FIN-WAIT-2 这个阶段。因为第三次握手是服务端发送 FIN报文的。TCP 是一种可靠的传输层协议，这是设计上的原则

如果已经建立链接，但是客户端突然出现了故障应该怎么办？

TCP还设有一个保活计时器Q，显然，客户端如果出现故障，服务器不能一直等下去，白白浪费资源。服务器每收到一次客户端的请求后都会重新复位这个计时器，时问通常是设置为2小时，若两小时还没有收到客户端的任何数据，服务器就会发送个探测报文段，以后每隔75秒钟发送一次。若一连发送10个探测报文仍然没反应，服务器就认为客户端出了故障，接着就关闭连接。

UDP协议

UDP是一个无连接、不保证可靠性的传输层协议，也就是说发送端不关心发送的数据是否到达目标主机、数据是否出错。

UDP首部报文格式

**源端口号：**用来标识数据发送端的进程
**目的端口号：**用来标识数据接受端的进程
**UDP长度：**用来指出UDP的总长度，为首部加上数据。
**校验和：**用来完成对UDP数据的差错校验，这是UDP提供的唯一可靠机制。

总结

主要学习了TCP和UDP协议
TCP和UDP报文格式
三次握手四次挥手

传输层中TCP和UDP相关推荐

传输层的TCP和UDP
传输层的TCP和UDP TCP和UDP协议 TCP报文段 TCP的三次握手 TCP的四次断开 TCP的常用端口号及其功能 UDP的常用端口号及其功能 TCP和UDP协议 TCP(Transmissio ...
《UNIX网络编程卷1：套接字联网API（第3版）》——第2章　传输层：TCP、UDP和SCTP 2.1概述...
本节书摘来自异步社区<UNIX网络编程卷1:套接字联网API(第3版)>一书中的第2章,第2.1节,作者:[美]W. Richard Stevens , Bill Fenner , An ...
4-1：TCP协议之传输层的作用及传输层协议TCP和UDP
文章目录一:传输层的定义二:通信处理三:传输层协议四:TCP协议的可靠和性能一:传输层的定义前面说过,IP首部有一个协议字段用于标识网络层(IP)的上一层采用哪一种传输层协议.根据这个字段 ...
传输层协议TCP和UDP
本文力图简洁,让读者对TCP和UDP有个初步的认知.闲话少说,现在开始吧.TCP和UDP都是传输层的协议.TCP通过三次握手建立可靠连接,对未送达的消息重新进行发送.UDP不建立连接而直接发送,对未送 ...
TCP/IP中的传输层协议TCP、UDP
TCP提供可靠的通信传输,而UDP则常用于让广播和细节控制交给应用的通信传输. 传输层协议根据IP数据报判断最终的接收端应用程序. TCP/IP的众多应用协议大多以客户端/服务端的形式运行.客户端是请 ...
网络传输层之TCP、UDP详解
1.传输层存在的必要性由于网络层的分组传输是不可靠的,无法了解数据到达终点的时间,无法了解数据未达终点的状态.因此有必要增强网络层提供服务的服务质量. 2.引入传输层的原因面向连接的传输服务与面向 ...
传输层协议TCP和UDP的区别详解
一.TCP协议 1.TCP的优点: 可靠,稳定 TCP的可靠体现在TCP在传递数据之前,会有三次握手来建立连接,而且在数据传递时,有确认.窗口.重传.拥塞控制机制,在数据传完后,还会断开连接用来节约系 ...
传输层协议TCP与UDP的区别
TCP协议与UDP协议作为传输层最常用的两种传输协议,这两种协议都是使用IP作为网络层协议进行传输.网络层IP与传输层的关系可以简单理解成生活中收快递.IP协议为每个上网的主机分发一个IP地址,这个地 ...
简单理解TCP/IP传输层协议TCP和UDP
TCP/IP模型中的传输层主要负责端到端通信,和数据链路层类似,数据链路层负责点到点的通信.TCP/IP模型的传输层主要协议有TCP (Transmission Control Protocol,传输 ...

传输层中TCP和UDP