传输层协议，简单易懂的知识点

什么都学
215 阅读5分钟

TCP/IP协议栈

TCP/IP特性

  1. 工作在传输层
  1. 面向连接协议
  1. 全双工协议
  1. 半关闭
  1. 错误检查
  1. 将数据打包成段，排序
  1. 确认机制
  1. 数据恢复，重传

  1. 流量控制，滑动窗口

    tcp要先建立连接，然后发送数据

    端口号作用 ：确认进程

端口号

三类

1.1.规定好的 知名难过的端口号 80 443 人为规定

2.系统随机分配（客户端去访问服务端 系统会自动随机分配一个端口号给你）

3.人类自由使用（大神新创造一个程序，规定一个端口号）

去访问服务器

下载文件（ftp，tftp，nfs） ， 访问网页（apche nginx tomcat ISIS）

安装软件

提供服务

TCP协议

  • TCP是面向连接的，可靠的进程到进程通信的协议
  • TCP提供全双工服务，即数据可在同一时间双向传输
  • TCP报文段

TCP将若干个字字节构成一个分组，叫报文段（Segment）

TCP报文封装在IP数据包中

1657700107501.jpg

源端口、目标端口：

计算机上的进程要和其他进程通信是要通过计算机端口的，而一个计算机端口某个时刻只能被一个进程占用，所以通过指定源端口和目标端口，就可以知道是哪两个进程需要通信。源端口、目标端口是用16位表示的，可推算计算机的端口个数为2^16个,即 65536 （0-65535）

序列号：发送数据时候给每个数据段分上一个编号，这个编号可以无限使用的，用完了再从0开始无限循环。

确认号（ask）：

A 1 B 1+1

A确认号0 B 确认号0+1

B 回给A 确认号 0+1 就代表没问题

数据偏移/首部长度：TCP报文的首部长度

控制位：

决定 A 和 B 目前处于什么状态 11种了解

ACK FIN SYN

tcp A 和 B 目前处于什么状态

A和 B 请求建立连接状态 syn=1 同步位

A 和 B 已经建立连接状态 ACK=1

A 和 B 已经断开连接状态 fin=1

ACK 已建立连接

URG（紧急位）：包含紧急数据，如果紧急位为1，代表紧急优先发送。

PST（重置位）：当A和B通信有问题需要重新连接一下

PSH（急切位）：数据到急切位时可以不交给应用程序

SYN（同步位）:建立连接时使用，来同步序号的。 当SYN=1， ACK=1时表示连接，SYN=1 ，说明这是请求建立连接或同意建立连接的报文。（请求建立连接）

FIN（断开位）：表示终端关闭连接，如果FIN=1，就是告诉对方可以断开连接了（断开连接）

窗口大小：表示本报文段的确认号开始允许对方发送的数据量。

校验和：提供额外的可靠性紧急指针：标志紧急数据在数据字段的位置

*选项部分：其最大长度可根据TCP首部长度进行推算。TCP首部长度用4位表示，选项部分最长为：(2^4-1)4-20=40字节

TCP建立连接的过程被称为三次握手

image.png 三次握手

1.PC1发送SYN报文（Seq=x，SYN=1）（Seq=x是PC1的序号位是x,第一个序号位一般是随机的，SYN=1请求连接）

2.PC2发送SYN+ACK报文（Seq=y，Ack=x+1，SYN=1，ACK=1）（Seq=y是PC2的序列号，Ack=x+1是请求PC1发送x+1的编号，SYN=1，ACK=1是请求建立连接，PC2同意连接）

3.发送ACK报文（Seq=x+1，ACK=y+1，ACK=1）（1.会发送一个x+1的报文2.希望PC2下次发送y+1序号报文，ACK=1，建立连接关系）

TCP断开连接的四次挥手

有限状态机

  1. CLOSED 没有任何连接状态

  2. LISTEN 侦听状态，等待来自远方TCP端口的连接请求

  3. SYN-SENT 在发送连接请求后，等待对方确认

  4. SYN-RECEIVED 在收到和发送一个连接请求后，等待对方确认

  5. ESTABLISHED 代表传输连接建立，双方进入数据传送状态

  6. FIN-WAIT-1 主动关闭,主机已发送关闭连接请求，等待对方确认

  7. FIN-WAIT-2 主动关闭,主机已收到对方关闭传输连接确认，等待对方发送关闭传输连接请求

  8. TIME-WAIT 完成双向传输连接关闭，等待所有分组消失

  9. CLOSE-WAIT 被动关闭,收到对方发来的关闭连接请求，并已确认

  10. LAST-ACK 被动关闭,等待最后一个关闭传输连接确认，并等待所有分组消失

  11. CLOSING 双方同时尝试关闭传输连接，等待对方确认

客户端先发送一个FIN给服务端，自己进入FIN_WAIT_1

状态，这时等待接收服务端报文，该报文会有三种可

能：

  • 只有服务端的ACK
  • 只有服务端的FIN
  • 基于服务端的ACK，又有FIN

UDP 特性 工作在传输层

提供不可靠的网络访问

非面向连接协议

有限的错误检查

传输性能高

无数据恢复特性

udp和tcp的区别

TCP：可靠， 接不到可以重新传输 速度慢 面向连接 面向字节传输

UDP：不可靠， 接不到不会重新传输 速度快 无连接 面向报文传输

总结

这节课我们学习了TCP/IP的特性，tcp协议，三次握手和四次挥手以及有限机状态

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