计算机网络 - 传输层-TCP封装格式-三次握手-四次挥手

目录

1.   TCP/IP模型与OSI模型的比较

1.1  TCP/IP 模型与OSI模型的区别

1.1.1  相同点：

1.1.2  不同点：

2.  传输层的作用

2.1  传输层的协议

2.2  TCP的封装格式

3.  三次握手

4.  四次挥手

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1.   TCP/IP模型与OSI模型的比较

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1.1  TCP/IP 模型与OSI模型的区别

1.1.1  相同点：

两者都是以协议栈的概念为基础

协议栈中的协议彼此相互独立

下层对上层提供服务

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1.1.2  不同点：

OSI是先有模型，TCP/IP是先有协议，后有模型

OSI适用于各种协议栈，TCP/IP值适用于TCP/IP网络

层次数量不同

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2.  传输层的作用

port 端口

服务 --》进程--》占用端口

不同进会监听不同的端口

mysql 3306

ssh 22

telnet 23

dns 53

nginx 80

kafka 9092

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2.1  传输层的协议

TCP（Transmission Control Protocol）

传输控制协议

可靠的，面向连接的协议

传输效率低

UDP（User Datagram Protocol）

用户数据报协议

不可靠的，无连接的服务

传输效率高

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2.2  TCP的封装格式

端口号的范围：2^16=65536

1~65536 ->有些端口号已经分配给了经典服务了，或者系统预留了

1~1025 --》经典的服务和系统预留

随机产生的端口号范围1024~65536

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源端口号：发送TCP进程对应的端口号

目标端口号：目标端接受进程的端口号

32位序列号：seq序号，0~2^32-1范围内，数据段标记，用于到目的端对到达包的重组

32位确认号：ack序号，0-2^32-1范围内，对发送端的确认信息，告诉发送端这个序号之前的数据段都收到了

6个标志位：

URG：--》urgent 紧急位

紧急指针有效位，与16位紧急指针配合使用

ACK：--》Acknowledgement确认位

确认序列号有效位，表明该数据包包含确认信息

ACK = 1时代表确认有效

ACK = 0时代表确认无效

PSH：--》push

通知接收端立即将数据提交给用户进程，不在缓存中停留，等待更多的数据

RST：--》reset

为1时，请求重新建立TCP连接

SYN：--》sync 同步：

为1时请求建立连接

FIN：--》finish

为1时数据发送完毕，请求断开连接

16位窗口大小：--》window size

滑动窗口的大小，指明本地可接收数据的字节数

滑动窗口：0-65535 接受多少数据 -》字节

流量进行控制

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3.  三次握手

TCP连接建立

第一次握手：

在建立TCP连接时，客户机A向服务器B发出连接请求报文,其中同步位SYN=1，同时选择一个初始序号seq=x，这时候客户机A进入SYN-SENT（同步已发送）状态，

第二次握手：

服务器B收到报文段后，如果同意建立连接，则向A发送确认，在确认报文段中应把SYN位和ACK为都置为1，确认号ack=x+1，同时也为自己选择一个初始序列号seq=y，这时服务器B处于SYN-RCVD（同步收到）状态，

第三次握手：

客户机A收到B的确认以后，还要给B给出确认，确认报文ACK=1，确认号ack=y+1，自己的序号seq=x+1，这时TCP连接已经建立，A进入ESTABLISHED（已建立连接）状态，当B收到A的确认以后，也进入ESTABLISHED状态。

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4.  四次挥手

TCP连接释放

1.客户机A发送连接释放报文，并且停止发送数据，主动关闭TCP连接，A把连接释放报文段首部的终止控制位FIN=1其序号seq=u（等于前面已经传送过的数据的最后一个字节的序号加1），这时候A进入FIN-WAIT-1（终止等待1）状态，等待B的确认，注意，TCP规定，FIN报文段即时不携带数据，他也会消耗掉一个序号。

2.服务器B收到连接释放报文，发出确认报文，确认号ack=u+1，这个报文段自己的序号是v，等于B前面已经传送过的数据的最后一个字节的序号加1，然后B就进入了CLOSED-WAIT（关闭等待）状态，TCP服务器进程这时候通知高层应用进程，客户机A到服务器B这个方向的连接就释放了，这时TCP连接处于半关闭（half-close）状态，即A已经没有数据要发送的了，但是B若发送数据，A仍然要接收，也就是说，从B到A这个方向的连接并没有关闭，这个状态可能会持续一段时间，

3.A收到来自B的确认后，就进入FIN-WAIT-2（终止等待2）状态，等待B发出的连接释放报文段

4.若B已经没有要向A发送的数据，其应用进程就通知TCP释放连接，这时B发出的连接释放报文段FIN=1，ACK=1，假定B的序号seq=w（在这半关闭状态B可能又发送一些数据），B还要重复上次已经发送过的确认号ack=u+1，这时B就进入LAST-ACK（等待确认）状态，等待A的确认

5.A在收到B的连接释放报文段后，必须对此发出确认，在确认报文中把ACK=1，确认号ack=w+1，自己的序号是seq=u+1，然后进入TIME-WAIT（时间等待）状态，注意此时TCP连接还没有释放掉，必须经过时间等待计时器（TIME-WAIT timer）设置的时间2MSL后，A才能进入CLOSED状态

6.服务器B收到了A发出的确认，就会进入CLOSED状态，同样B在撤销相应的传输控制块TCB后，就结束了这次的TCP连接，我们注意到，B结束TCP连接的时间比客户机A要早一点。

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