传输层之TCP

传输层

计算机网络体系结构中的物理层、数据链路层以及网络层解决的是主机与主机之间的通信。

但是在实际的操作中，两台主机间的通讯实际上是两台主机进程间的通讯。就像聊QQ，肯定是两个主机上的QQ程序来相互通信的。

TCP的出现就是为了解决这个端到端的问题。

传输层还有一个很重要的作用：要保证传输数据的可靠性

TCP

全称是 Transmission Control Protocol ，这是一种 面向连接 connection-oriented 协议。

两台主机上的进程或者应用程序在进行通信之前，必须要先进行握手，这个握手是一种逻辑上的连接，并不是两个主机之间真的握手。

什么是TCP？

TCP是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通讯协议。

• 一对一，不能像UDP协议可以一对多；
• 可靠的，不管网络链路层出现什么变化，TCP都可以保证一个报文一定能达到接收端；
• 字节流，没有边界、有序、

UDP

用户数据报协议 User Datagram Protocol

这种协议不需要建立连接们就能直接发送封装好的IP数据包。

协议非常的简单，头部只有8个字节

而且你发出去，对方到底收没收到，收到的完不完整，是没办法保证的。

TCP与UDP对比

两者的不同点：

1. 连接
   • TCP要先建立连接，才能通信
   • UDP不需要连接，即刻传输
2. 服务对象
   • TCP是一对一
   • UDP是一对一、一对多、多对多
3. 可靠性
   • TCP是可靠交付数据的，数据可以做到无差错、不丢失、不重复、按需到达
   • UDP无法保证
4. 拥塞控制、流量控制
   • TCP都有，用于保证数据的传输的安全性
   • UDP都没有，但即使网络非常拥堵，也不会影响它的发送速率
5. 首部开销
   • TCP较长，有一定的开销
   • UDP则相对较少

两者的应用场景

• TCP因为足够可靠，所以常用于FTP文件传输；HTTP/HTTPS
• UDP因为它的实时性，所以常用于：包量较少的通信（DNS、SNMP）；视频音频，广播通信。

TCP三次握手与四次挥手

三次握手

三次握手都是怎么握的？

每一次握手，都在改变着客户端与服务器端所处的状态。

为什么非要握手三次呢？

1. 三次握手可以阻止历史重复连接的初始化（主要原因）
2. 三次握手可以同步双方的初始序列号
3. 三次握手可以避免资源浪费

四次挥手

挥手是为了断开。

为什么挥手要挥四次？

在关闭连接的时候，客户端向服务端发送FIN时，仅仅表示客户端不再发送数据了，但是还能接收数据。

服务器接收到客户端的FIN报文时，先回一个ACK应答报文，而服务端可能还有数据需要处理和发送，等服务端不再发送数据时，才发送FIN报文给客户端表示同意关闭连接。