TCP 协议
一、连接建立与关闭
Header Format
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Source Port | Destination Port | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Sequence Number | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Acknowledgment Number | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Data | |U|A|P|R|S|F| | | Offset| Reserved |R|C|S|S|Y|I| Window | | | |G|K|H|T|N|N| | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Checksum | Urgent Pointer | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Options | Padding | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | data | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
TCP Connection State Diagram
+---------+ ---------\ active OPEN
| CLOSED | \ -----------
+---------+<---------\ \ create TCB
| ^ \ \ snd SYN
passive OPEN | | CLOSE \ \
------------ | | ---------- \ \
create TCB | | delete TCB \ \
V | \ \
+---------+ CLOSE | \
| LISTEN | ---------- | |
+---------+ delete TCB | |
rcv SYN | | SEND | |
----------- | | ------- | V
+---------+ snd SYN,ACK / \ snd SYN +---------+
| |<----------------- ------------------>| |
| SYN | rcv SYN | SYN |
| RCVD |<-----------------------------------------------| SENT |
| | snd ACK | |
| |------------------ -------------------| |
+---------+ rcv ACK of SYN \ / rcv SYN,ACK +---------+
| -------------- | | -----------
| x | | snd ACK
| V V
| CLOSE +---------+
| ------- | ESTAB |
| snd FIN +---------+
| CLOSE | | rcv FIN
V ------- | | -------
+---------+ snd FIN / \ snd ACK +---------+
| FIN |<----------------- ------------------>| CLOSE |
| WAIT-1 |------------------ | WAIT |
+---------+ rcv FIN \ +---------+
| rcv ACK of FIN ------- | CLOSE |
| -------------- snd ACK | ------- |
V x V snd FIN V
+---------+ +---------+ +---------+
|FINWAIT-2| | CLOSING | | LAST-ACK|
+---------+ +---------+ +---------+
| rcv ACK of FIN | rcv ACK of FIN |
| rcv FIN -------------- | Timeout=2MSL -------------- |
| ------- x V ------------ x V
\ snd ACK +---------+delete TCB +---------+
------------------------>|TIME WAIT|------------------>| CLOSED |
+---------+ +---------+
TCP 连接建立(三次握手)
- A(CLOSED) -> 主动打开，发送 SYN -> A(SYN-SENT)
- B(CLOSED) -> 收到 SYN，被动打开 -> B(LISTEN) -> 回复 SYN,ACK -> B(SYN-RECEIVED)
- A(SYN-SENT) -> 收到 SYN,ACK，发送 ACK -> A(ESTABLISHED)
- B(SYN-RECEIVED) -> 收到 ACK -> B(ESTABLISHED)
TCP 关闭建立(四次挥手)
- A(ESTABLISHED) ->主动发送 FIN -> A(FIN-WAIT-1)
- B(ESTABLISHED) -> 收到 FIN，发送 ACK -> B(CLOSE-WAIT)
- A(FIN-WAIT-1) -> 收到 ACK -> A(FIN-WAIT-2)
- B(CLOSE-WAIT) -> 发送 FIN -> B(LAST-ACK)
- A(FIN-WAIT-2) -> 收到 FIN，发送 ACK -> A(TIME-WAIT) -> 等待 2MSL -> A(CLOSED)
- B(LAST-ACK) -> 收到 ACK -> B(CLOSED)
由于拜占庭将军问题(Two Generals Problem)，不可能保证两个对等点都能实现干净的关闭
二、滑动窗口
解决网络传输中的问题：丢包和重复包，包出错，包传输乱序
实现：维护一个发送方和接收方的缓冲区
正常情况下：
窗口中的数据已发送的在等待回应，一旦有回应窗口就会前进，待发送的会发出去
当 4 号数据包得到回应后如下图，8、9 号包被发送了出去，并把 11 号包读了进来
丢包（Ack，确认字符）情况下：
窗口中的数据已经全部发送，但是没有拿到 5 号包的回应（Ack）就一直等待，对方如果收到了 5 号后的包是不会发 Ack 的，要保证数据包的传输顺序
如果一直没有收到 Ack，TCP 协议有超时重传机制，会重新从 5 号包开始发，下图就是重发后对方收到了 5 号包，并把之前确认过的包的 Ack 一起发送了过来
https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc793.html
https://coolshell.cn/articles/11564.html & https://coolshell.cn/articles/11609.html
