计算机网络之传输层

Posted 2021-01-17 jimmyfanhome

一.Tcp的作用

　　1.提供面向连接，可靠的字节流服务。

　　　　a.面向连接是说，交换数据前要建立连接。

　　　　b.可靠是通过把数据分割成数据块，以及超时重发的机制。

　　　　c.字节流是指程序之间的数据传输是通过字节构成的字节流。

二.Tcp报文首部详解

　　       首先来看看Tcp包首部，其中主要有端口号，数据包序号，确认序号，标记位等。

　　

　　1.端口号:有源端口号和目的端口号，用于寻找发送端和接收端的应用进程，加上IP首部的源端IP及终端IP，唯一的确认一个TCP连接。

　　2.32为序号：标识发送的数据包的字节流。

　　3.32确认序号：上次成功接收的数据包的序号+1，只有ACK为1时有效。

　　4.标记位：URG，是指该数据比较重要，加急传送，不用排队。

　　　　　　　ACK，确认号，为0时表面没有数据包返回。

　　　　　　　SYN，同步号，为1时表面建立连接，比如SYN=1，ACK=0则是一个明显的建立连接的数据包（SYN攻击，伪造发送方，不断发送连接数据包，搞垮服务器）。

　　　　　　　PSH，接收时加急传输。

　　　　　　　RST，说明TCP出现严重的问题，要重新发送。

　　　　　　　FIN，数据通信结束，释放连接。

三.三次握手与四次挥手

　　1.三次握手

　　

　　　　a.第一次握手，客服端本来打开CLOSED状态，发送一个SYN=1，seq=x（随意的一个值），ACK=0的数据包发送连接请求，客户端进入SYN_SEND状态（A发送请求）。

　　　　b.服务端处于LISTEND状态，接收到请求后，发送一个SYN=1，ACK=1，seq=y（随意），ack=x+1，的数据包，说明自己已经收到你的请求，之后进入SYN_RECD状态（确认B收到了）。

　　　　c.客户端收到确认数据包后，再发送一个ACK=1，seq=x+1,ack=y+1的数据包，表面你的确认数据包我已经收到，我已经做好准备了，我们可以开始连接了，然后客户端进入ESTAB_LISTEND状态，准备进行数据传输（确认A也准备好了）。

　　　　d.服务端收到这个请求后也知道客户端准备好了，所以也进入ESTAB_LISTEND状态，准备进行数据传输。　　　　　　　

　　　　　　　

　　2.四次挥手

 

 　　1.第一次挥手：Client发送一个FIN，用来关闭Client到Server的数据传送，Client进入FIN_WAIT_1状态，Server到Client还可以发。

　　 2.第二次挥手：Server收到FIN后，发送一个ACK给Client，确认序号为收到序号+1（与SYN相同，一个FIN占用一个序号），Server进入CLOSE_WAIT状态。

　　 3.第三次挥手：Server发送一个FIN，用来关闭Server到Client的数据传送，Server进入LAST_ACK状态。

　　 4.第四次挥手：Client收到FIN后，Client进入TIME_WAIT状态，接着发送一个ACK给Server，确认序号为收到序号+1，Server进入CLOSED状态，四次挥手。

四.TCP和UDP的区别与使用

　　1.TCP的优缺点

　　　　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统资源。

　　　　缺点：TCP的缺点： 慢，效率低，占用系统资源高，易被攻击。

　　2.UDP的优缺点

　　　　优点： 快，比TCP稍安全。

　　　　缺点：不可靠，容易丢包。

　　3.应用场景

　　　　TCP：比如HTTP、HTTPS、FTP等传输文件的协议，POP、SMTP等邮件传输的协议。

　　　　UDP：QQ语音 QQ视频 TFTP 。