IOS —— 网络那些事(中) - TCP/IP 协议随笔
因为各种事宜处理了一些时间，今天我们书接上文。
继HTTP协议之后，以白话文的讲一讲什么是TCP/IP？
理解片面、不足的地方请大神们好好指教一番。那么let's begin
1.TCP/IP 协议的定义
(图片来源于网络)
这个是当今运行的网络七层表示图（并不完整），至下而上数分别是
1.物理层、2.数据链路层、3.网络层、4.传输层、5.会话层、6.表示层、7.应用层
其中编号1到3层是由网络工程师作为主要研究对象。
上篇文章讲到的HTTP协议所在的层数为7.应用层。
这篇文章提到的TCP/IP协议分别作用在4层和3层
TCP协议处于传输层、IP协议处于网络层。他们俩者一起合称的中文翻译是网络传输协议。正如字面意思
TCP/IP协议的意思，亦或者说作用就是 网络传输。
每一层都有其各自的作用
例刚才提及到的HTTP协议所在的应用层，主要解决的是如何包装数据，让其展示在应用上。
TCP/IP协议所在的网络、运输层主要解决的是数据传输的问题。
2.TCP协议建立连接
HTTP是有他自身的连接方式的，那么TCP有吗？
当然有，HTTP是基于TCP协议所创造的，TCP协议当然也有自身的连接
只不过TCP协议建立连接的时候比较复杂，必须都得经历一个三次握手，四次挥手的过程
在我的白话文解读之前，先看看专业术语是怎么解释的
三次握手
所谓三次握手（Three-Way Handshake）即建立TCP连接，是指建立一个TCP连接时，需要客户端和服务端总共发送3个包以确认连接的建立。在socket编程中，这一过程由客户端执行connect来触发，整个流程如下图所示：
（1）第一次握手：Client将标志位SYN置为1，随机产生一个值seq=J，并将该数据包发送给Server，Client进入SYN_SENT状态，等待Server确认。
（2）第二次握手：Server收到数据包后由标志位SYN=1知道Client请求建立连接，Server将标志位SYN和ACK都置为1，ack (number )=J+1，随机产生一个值seq=K，并将该数据包发送给Client以确认连接请求，Server进入SYN_RCVD状态。
（3）第三次握手：Client收到确认后，检查ack是否为J+1，ACK是否为1，如果正确则将标志位ACK置为1，ack=K+1，并将该数据包发送给Server，Server检查ack是否为K+1，ACK是否为1，如果正确则连接建立成功，Client和Server进入ESTABLISHED状态，完成三次握手，随后Client与Server之间可以开始传输数据了。
四次挥手
所谓四次挥手（Four-Way Wavehand）即终止TCP连接，就是指断开一个TCP连接时，需要客户端和服务端总共发送4个包以确认连接的断开。在socket编程中，这一过程由客户端或服务端任一方执行close来触发，整个流程如下图所示：
由于TCP连接是全双工的，因此，每个方向都必须要单独进行关闭，这一原则是当一方完成数据发送任务后，发送一个FIN来终止这一方向的连接，收到一个FIN只是意味着这一方向上没有数据流动了，即不会再收到数据了，但是在这个TCP连接上仍然能够发送数据，直到这一方向也发送了FIN。首先进行关闭的一方将执行主动关闭，而另一方则执行被动关闭，上图描述的即是如此。
（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。
（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，完成四次挥手。
上面是一方主动关闭，另一方被动关闭的情况，实际中还会出现同时发起主动关闭的情况，具体流程如下图：
我相信很多人初次看完这些专业的图文解读大多数都是不理解所表示的含义的，但是细读倆遍还是会有点收获的
比如说我，三挥四握在我看来是怎么样的呢？
先从三次挥手说起
模拟下这么一个场景
我走在路上，遇到了一个好哥们。和他打起招呼。
此时我作为发送方，主动打起招呼： 嗨，哥们去干嘛呀？
如果此时这位好哥们带着耳机听不见我说话，那么他并不会回应。
当他听见我的话的时候，代表第一次对话成功。但是此时他不做出回应是不能建立起聊天的
如果他此时做出了应答：嘿哥们，怎么你也在这？ 这代表着第二次对话成功。当他回应的时，经由这俩次对话证实了这位好哥们听到并且听懂我说的话。
这时我也能接收到这位好哥们的回应时，代表着第三次对话成功，双方沟通已经无障碍可以开始无节制的开始聊天了。
是的，三次握手就是这么个回事，需要互相能接收并回应自身后才能建立起连接。只要有一方在握手阶段处于未响应时，这次对话（连接）就宣告不成功。
这时候结合上面的专业释义理解一下？是不是就明白了不少了？
接下来还有四次挥手，也是同理
这里我们再模拟一个场景
我和好哥们已经聊了好久天，已经没东西聊了（NO DATA）。于是乎我主动说道：“哥们，我们已经没东西聊了，家里人催促我回家，就不聊先回家了哦”！(发起关闭请求)
此时我是不能直接离开的，离开会显得特别没礼貌没教养。所以我开始等待好哥们(wait1)的回复，等待了片刻后好哥们听明白我的意思并回复：“哦哦哦，早点回去吧！那我们就不聊啦。”
在等待（wait2）好哥们说再见时会出现俩种情况
1.紧接着在片刻后好哥们说：“和你聊天真的很愉快，我这边也有事要处理，再见啦~”。好哥们就先行离开了。(主机close，并且告知发送方)
听到话语后我回复他：“再见啦，有空再约！”。（发送方close，连接结束关闭）
2.好哥们说完话上一句之后就直接离开了，显得没礼貌。这时候处于绅士立场思考问题，还是得在原地等一会等个说法，然而2分钟过去了（time wait）才发现好哥们是真的离开了。
我就默认好哥们（判断主机已经close）已经把想说的话说完了，没礼貌就没礼貌吧，就先行离开回家了。（发送方close，连接关闭）
情景模拟就再此结束了，虽然说现实中没有那么扯的情景，但是毕竟是模拟嘛，计算机语言就是这么循规蹈矩。结合下专业术语，指不定你就了解了呢？
那么这里有关这篇文章的部分就结束了。下一篇文章讲的是socket，也就是网络那些事的终章了！
