传输层协议

1、tcp/ip和osi模型对比

2、tcp和upd的区别

3、tcp特性

4、tcp格式（控制位6个）

5、tcp的3次握手和4次挥手

6、udp特性

TCP/IP：

TCP/IP是一个Protocol Stack，包括TCP、IP、UDP、ICMP、RIP、TELNET、FTP、SMTP、ARP等许多协议

TCP/IP和OSI模型的比较

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

不同点：

OSI是先有模型；TCP/IP是先有协议，后有模型

OSI是国际标准，适用于各种协议栈；TCP/IP实际标准，只适用于TCP/IP网络

层次数量不同

TCP与UDP区别：

（面向连接网络协议：是指通信双方之间在进行通信之前要先建立连接。比如打电话，双方通话前需要先建立连接。等数据发送结束后，双方再断开连接。

无连接网络协议，是指通信双方不需要事先建立一条通信线路，而是把每个带有目的地址的包送到网络线路上，由系统自主选定路线进行传输。比如QQ发送信息。）

TCP面向连接的协议：TCP是面向连接的、可靠的进程到进程通信的协议。TCP提供全双工服务，即数据可在同一时间双向传输，每一个TCP都有发送缓存和接收缓存，用来临时存储数据。

UDP协议：是无连接、不保证可靠性的传输层协议。发送端不关心发送的数据是否到达目标主机、数据是否出错等，收到数据的主机也不会告诉发送方是否收到了数据，它的可靠性由上层协议来保障。传输数据速度更快，效率更高

TCP特性：

1、工作在传输层

2、面向连接协议

3、全双工协议

4、半关闭

5、错误检查

6、将数据打包成段，排序

7、确认机制

8、数据恢复，重传

9、流量控制，滑动窗口

TCP格式：

源端口、目标端口：计算机上的进程要和其他进程通信是要通过计算机端口的，而一个计算机端口某个时刻只能被一个进程占用，所以通过指定源端口和目标端口，就可以知道是哪两个进程需要通信。源端口、目标端口是用16位表示的，可推算计算机的端口个数为2^16个,即 65536 （0-65535）

序列号：表示本报文段所发送数据的第一个字节的编号。在TCP连接中所传送的字节流的每一个字节都会按顺序编号。由于序列号由32位表示，所以每2^32个字节，就会出现序列号回绕，再次从0 开始无限循环

确认号：（ack）表示接收方期望收到发送方下一个报文段的第一个字节数据的编号。也就是告诉发送方：我希望你（指发送方）下次发送的数据的第一个字节数据的编号为此确认号：传输是否有问题？

数据偏移／首部长度：表示TCP报文段的首部长度，共4位，由于TCP首部包含一个长度可变的选项部分，需要指定这个TCP报文段到底有多长。它指出 TCP 报文段的数据起始处距离 TCP 报文段的起始处有多远。该字段的单位是32位(即4个字节为计算单位），4位二进制最大表示15，所以数据偏移也就是TCP首部最大60字节

控制位

URG（紧急位）：表示本报文段中发送的数据是否包含紧急数据。后面的紧急指针字段（urgent pointer）只有当URG=1时才有效

ACK（确认位）：表示是否前面确认号字段是否有效。只有当ACK=1时，前面的确认号字段才有效。TCP规定，连接建立后，ACK必须为1,带ACK标志的TCP报文段称为确认报文段

　 PSH（急切位）：提示接收端应用程序应该立即从TCP接收缓冲区中读走数据，为接收后续数据腾出空间。如果为1，则表示对方应当立即把数据提交给上层应用，而不是缓存起来，如果应用程序不将接收到的数据读走，就会一直停留在TCP接收缓冲区中

RST（重置位）：如果收到一个RST=1的报文，说明与主机的连接出现了严重错误（如主机崩溃），必须释放连接，然后再重新建立连接。或者说明上次发送给主机的数据有问题，主机拒绝响应，带RST标志的TCP报文段称为复位报文段

SYN（同步位）：在建立连接时使用，用来同步序号。当SYN=1，ACK=0时，表示这是一个请求建立连接的报文段；当SYN=1，ACK=1时，表示对方同意建立连接。SYN=1，说明这是一个请求建立连接或同意建立连接的报文。只有在前两次握手中SYN才置为1，带SYN标志的TCP报文段称为同步报文段

FIN（断开位）：表示通知对方本端要关闭连接了，标记数据是否发送完毕。如果FIN=1，即告诉对方：“我的数据已经发送完毕，你可以释放连接了”，带FIN标志的TCP报文段称为结束报文段

窗口大小：表示现在允许对方发送的数据量，也就是告诉对方，从本报文段的确认号开始允许对方发送的数据量，达到此值，需要ACK确认后才能再继续传送后面数据，由Window size value * Window size scaling factor（此值在三次握手阶段TCP选项Window scale协商得到）得出此值

校验和：提供额外的可靠性紧急指针：标记紧急数据在数据字段中的位置

选项部分：其最大长度可根据TCP首部长度进行推算。TCP首部长度用4位表示，选项部分最长为：(2^4-1)*4-20=40字节

传输层通过port号，确定应用层协议，范围0-65535

IANA互联网数字分配机构负责域名，数字资源，协议分配端口，IP
0-1023：系统端口或特权端口(仅管理员可用) ，众所周知，永久的分配给固定的系统应用使用，22/tcp(ssh), 80/tcp(http), 443/tcp(https)

1024-49151：用户端口或注册端口，但要求并不严格，分配给程序注册为某应用使用，1433/tcp(SqlServer),1521/tcp(oracle),3306/tcp(mysql),11211/tcp/udp (memcached)

49152-65535：动态或私有端口，客户端随机使用端口，范围定义：/proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range

linux 32768 60999

你打开一个游戏系统会分配给你一个端口号
认为设置

tcp3次握手

tcp是面向连接的，就是说每次发送数据之前都要和对方建立一条可靠的连接，这个建立连接的过程分为3个步骤，就叫做三次握手

为什么握手是3次：数据1个来回算1次，PC1第一次发送给PC2到PC2发送给PC2算1次来回，又因为PC2回复给了PC1，所以PC1得再发1次报文，所以算是3次

细看，

断开连接的四次挥手：（提供一种，实际情况多种）

2倍确保服务端收到

有限状态机（扩展）：

CLOSED 没有任何连接状态

LISTEN 侦听状态，等待来自远方TCP端口的连接请求（服务开启 http（进程） 80端口在帮进程看着有没有人找 http ）

SYN-SENT 在发送连接请求后，等待对方确认

SYN-RECEIVED 在收到和发送一个连接请求后，等待对方确认

ESTABLISHED 代表传输连接建立，双方进入数据传送状态

FIN-WAIT-1 主动关闭,主机已发送关闭连接请求，等待对方确认

FIN-WAIT-2 主动关闭,主机已收到对方关闭传输连接确认，等待对方发送关闭传输连接请求

TIME-WAIT 完成双向传输连接关闭，等待所有分组消失

CLOSE-WAIT 被动关闭,收到对方发来的关闭连接请求，并已确认

LAST-ACK 被动关闭,等待最后一个关闭传输连接确认，并等待所有分组消失

CLOSING 双方同时尝试关闭传输连接，等待对方确认

TCP超时重传

异常网络状况下（开始出现超时或丢包），TCP控制数据传输以保证其承诺的可靠服务

TCP服务必须能够重传超时时间内未收到确认的TCP报文段。为此，TCP模块为每个TCP报文段都维护一

个重传定时器，该定时器在TCP报文段第一次被发送时启动。如果超时时间内未收到接收方的应答，

TCP模块将重传TCP报文段并重置定时器。至于下次重传的超时时间如何选择，以及最多执行多少次重

传，就是TCP的重传策略

UDP：

特性：

工作在传输层

提供不可靠的网络访问

非面向连接协议

有限的错误检查

传输性能高

无数据恢复特性

telnet协议（明文）：

password方式

R1：
[R1]telnet server enable -----默认已经开启
[R1]user-interface vty 0 4----虚拟用户终端接口编号0~4；同时允许5个用户管理这台设备
[R1-ui-vty0-4]authentication-mode password
Please configure the login password (maximum length 16):123
[R1-ui-vty0-4]protocol inbound telnet -----默认配置
[R1-ui-vty0-4] user privilege level 15 ------设置权限
[R1]int g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.1.1 24
[R1-GigabitEthernet0/0/0]dis th
R2：
[R2]int g0/0/0
[R2-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.1.2 24
[R2-GigabitEthernet0/0/0]q
[R2]q
<R2>telnet 12.1.1.1----用户视图telnet
Press CTRL_] to quit telnet mode
Trying 12.1.1.1 ...
Connected to 12.1.1.1 ...
Login authentication
Password:123
<R1>---成功登录R1