引入
- TCP/IP協議族的傳輸層協議主要包括TCP和UDP
- TCP是面向連接的可靠的傳輸層協議。它支持在並不可靠的網絡上實現面向連接的可靠的數據傳輸
- UDP是無連接的傳輸協議，主要用於支持在較可靠的鏈路上的數據傳輸，或用於對延遲較敏感的應用
TCP/IP傳輸層的作用
- 提供面向連接或者無連接的服務
- 維護連接狀態
- 對應用層數據進行分段和封裝
- 實現多路複用
- 可靠的傳輸數據
- 執行流量控制
TCP的基本原理
特點
- 三次握手->建立可靠連接
- 確認機制->應答接收
- 端口號->多路複用
- 序列號->丟失檢測、亂序重排
- 完整性校驗->差錯檢測
- 窗口機制->流量控制
TCP封裝
TCP/UDP 端口號
TCP建立過程
建立
HostA
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拆除
HostA
傳輸確認
超時重傳
滑動窗口
三次握手過程說明：
-
由客戶端發送建立TCP連接的請求報文，其中報文中包含seq序列號，是由發送端隨機生成的，並且將報文中的SYN字段置爲1，表示需要建立TCP連接。（SYN=1，seq=x，x爲隨機生成數值）
-
由服務端回覆客戶端發送的TCP連接請求報文，其中包含seq序列號，是由回覆端隨機生成的，並且將SYN置爲1，而且會產生ACK字段，ACK字段數值是在客戶端發送過來的序列號seq的基礎上加1進行回覆，以便客戶端收到信息時，知曉自己的TCP建立請求已得到驗證。（SYN=1，ACK=x+1，seq=y，y爲隨機生成數值）這裏的ack加1可以理解爲是確認和誰建立連接。
-
客戶端收到服務端發送的TCP建立驗證請求後，會使自己的序列號加1表示，並且再次回覆ACK驗證請求，在服務端發過來的seq上加1進行回覆。（SYN=1，ACK=y+1，seq=x+1）
四次揮手過程說明：
- 客戶端發送斷開TCP連接請求的報文，其中報文中包含seq序列號，是由發送端隨機生成的，並且還將報文中的FIN字段置爲1，表示需要斷開TCP連接。（FIN=1，seq=x，x由客戶端隨機生成）
- 服務端會回覆客戶端發送的TCP斷開請求報文，其包含seq序列號，是由回覆端隨機生成的，而且會產生ACK字段，ACK字段數值是在客戶端發過來的seq序列號基礎上加1進行回覆，以便客戶端收到信息時，知曉自己的TCP斷開請求已經得到驗證。（FIN=1，ACK=x+1，seq=y，y由服務端隨機生成）
- 服務端在回覆完客戶端的TCP斷開請求後，不會馬上進行TCP連接的斷開，服務端會先確保斷開前，所有傳輸到A的數據是否已經傳輸完畢，一旦確認傳輸數據完畢，就會將回復報文的FIN字段置1，並且產生隨機seq序列號。（FIN=1，ACK=x+1，seq=z，z由服務端隨機生成）
- 客戶端收到服務端的TCP斷開請求後，會回覆服務端的斷開請求，包含隨機生成的seq字段和ACK字段，ACK字段會在服務端的TCP斷開請求的seq基礎上加1，從而完成服務端請求的驗證回覆（FIN=1，ACK=z+1，seq=h，h爲客戶端隨機生成）
至此TCP斷開的4次揮手過程完畢
UDP的基本原理
UDP封裝
TCP和UDP的對比
總結
- TCP和UDP通過端口號標識上層應用和服務
- TCP通過三次握手建立可靠連接
- TCP通過校驗和進行差錯校驗，通過序列號、確認和超時重傳機制實現可靠傳輸，通過滑動窗口實現流量控制
- UDP實現簡單、資源佔用少，實時性強，適用於可靠性高的網絡和延遲敏感的應用
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