一:端口
1:什么是端口?端口的作用
在网络技术中,端口(Port)有好几种意思。集线器、交换机、路由 器的端口指的是连接其他网络设备的接口,如RJ-45端口、Serial端口等。我们 这里所指的端口不是指物理意义上的端口,而是特指TCP/IP协议中的端口,是逻 辑意义上的端口。
那么TCP/IP协议中的端口指的是什么呢?如果把IP地址比作一间房子 ,端口就是出入这间房子的门。真正的房子只有几个门,但是一个IP地址的端口 可以有65536个之多!端口是通过端口号来标记的,端口号只有整数,范围是从0 到65535。
端口有什么用呢?我们知道,一台拥有IP地址的主机可以提供许多服 务,比如Web服务、FTP服务、SMTP服务等,这些服务完全可以通过1个IP地址来 实现。那么,主机是怎样区分不同的网络服务呢?显然不能只靠IP地址,因为IP 地址与网络服务的关系是一对多的关系。实际上是通过“IP地址+端口号”来区 分不同的服务的。
简言之:
---端口是为了将同一个电脑上的不同程序进行隔离。
---端口是找电脑上的程序
---IP是找电脑
端口的范围:1-65535
系统常用1-1024
开发人员常用:8000/8001....
二:OSI七层模型
简单介绍OSI的分层、作用、封装
开发人员视角:自己代码+框架
应用层 |
使用软件。 |
打开软件或网站 |
表示层 |
看到数据,如图片和视频。 |
生产数据:szwwd |
会话层 |
保持登录或链接状态。 |
应用偷偷携带一点其他数据:令牌 19rRNAwf8GVe6xyT9kJPIu5SlQc |
socket模块:
传输层 |
TCP/UDP |
[TCP][szwwd|19rRNAwf8GVe6xyT9kJPIu5SlQc] |
网络层 |
IP |
【IP】【[TCP][szwwd|19rRNAwf8GVe6xyT9kJPIu5SlQc]】 |
数据链路层 |
MAC |
[MAC][【IP】【[TCP][szwwd|19rRNAwf8GVe6xyT9kJPIu5SlQc]】] |
物理层 |
|
将数据转换成电信号发送 |
三:TCP协议的三次握手/四次断开
简单形象的介绍:
SYN_SENT:状态
1:socket客户端向服务端发起连接请求:三次握手
client.connect((....))
客户端 |
服务端 |
我能打你吗 |
|
|
来呀来呀 |
好的,我这就来 |
|
client.send('发送数据')
收发数据 收发数据
2客户端和服务端断开连接:四次挥手
client.close() 或 conn.close()
我要断开连接 |
|
|
断开就断开,等我处理一些手头的事情 |
|
... |
|
我处理完了,断开吧。 |
拜拜 |
|
三次握手:
TCP客户进程也是先创建传输控制块TCB,然后向服务器发出连接请求报文,这是报文首部中的同部位SYN=1,同时选择一个初始序列号 seq=x ,此时,TCP客户端进程进入了 SYN-SENT(同步已发送状态)状态。TCP规定,SYN报文段(SYN=1的报文段)不能携带数据,但需要消耗掉一个序号。
TCP服务器收到请求报文后,如果同意连接,则发出确认报文。确认报文中应该 ACK=1,SYN=1,确认号是ack=x+1,同时也要为自己初始化一个序列号 seq=y,此时,TCP服务器进程进入了SYN-RCVD(同步收到)状态。这个报文也不能携带数据,但是同样要消耗一个序号。
TCP客户进程收到确认后,还要向服务器给出确认。确认报文的ACK=1,ack=y+1,自己的序列号seq=x+1,此时,TCP连接建立,客户端进入ESTABLISHED(已建立连接)状态。TCP规定,ACK报文段可以携带数据,但是如果不携带数据则不消耗序号。
当服务器收到客户端的确认后也进入ESTABLISHED状态,此后双方就可以开始通信了。
数据传输完毕后,双方都可释放连接。最开始的时候,客户端和服务器都是处于ESTABLISHED状态,然后客户端主动关闭,服务器被动关闭。服务端也可以主动关闭,一个流程。
客户端进程发出连接释放报文,并且停止发送数据。释放数据报文首部,FIN=1,其序列号为seq=u(等于前面已经传送过来的数据的最后一个字节的序号加1),此时,客户端进入FIN-WAIT-1(终止等待1)状态。 TCP规定,FIN报文段即使不携带数据,也要消耗一个序号。
服务器收到连接释放报文,发出确认报文,ACK=1,ack=u+1,并且带上自己的序列号seq=v,此时,服务端就进入了CLOSE-WAIT(关闭等待)状态。TCP服务器通知高层的应用进程,客户端向服务器的方向就释放了,这时候处于半关闭状态,即客户端已经没有数据要发送了,但是服务器若发送数据,客户端依然要接受。这个状态还要持续一段时间,也就是整个CLOSE-WAIT状态持续的时间。
客户端收到服务器的确认请求后,此时,客户端就进入FIN-WAIT-2(终止等待2)状态,等待服务器发送连接释放报文(在这之前还需要接受服务器发送的最后的数据)。
服务器将最后的数据发送完毕后,就向客户端发送连接释放报文,FIN=1,ack=u+1,由于在半关闭状态,服务器很可能又发送了一些数据,假定此时的序列号为seq=w,此时,服务器就进入了LAST-ACK(最后确认)状态,等待客户端的确认。
客户端收到服务器的连接释放报文后,必须发出确认,ACK=1,ack=w+1,而自己的序列号是seq=u+1,此时,客户端就进入了TIME-WAIT(时间等待)状态。注意此时TCP连接还没有释放,必须经过2∗∗MSL(最长报文段寿命)的时间后,当客户端撤销相应的TCB后,才进入CLOSED状态。
服务器只要收到了客户端发出的确认,立即进入CLOSED状态。同样,撤销TCB后,就结束了这次的TCP连接。可以看到,服务器结束TCP连接的时间要比客户端早一些。