泛站群软件浅谈网络传输层中的TCP协议
2023/04/06 14:36:45
泛站群软件浅谈网络传输层中的TCP协议
详细看图解
TCP的全称是Transmission Control Protocol，即传输控制协议，TCP工作在网络传输层上
其职责是：实现主机间进程到进程的通信，其次还需要保证可靠性
特点：
基于连接的：数据传输之前需要建立连接
全双工的：可以双向传输
字节流：不限制数据大小，打包成报文段，保证有序接收，重复报文自动丢弃
流量缓冲：解决双方处理能力的不匹配
可靠的传输服务：保证可达，丢包时通过重发机制实现可靠性
拥塞控制：防止网络出现恶性拥塞
TCP协议是面向连接的，在任何数据实施交换之前，首先要在两台计算机之间建立连接进程。
由于使用了序列号和返回通知，TCP协议使用户确信传输的可靠性。
TCP协议使用字节流通信号，这意味着数据被当做没有信息的字节序列来对待。
TCP连接管理
TCP连接：四元组[源地址，源端口，目的地址，目的端口]
确立连接：TCP三次握手a.同步通信双方初始序列号（ISN，initial sequence number）b.协商TCP通信参数（MSS，窗口信息，指定校验和算法）
客户端拿到IP地址后，开始三次握手：
刚开始服务器端首先会进入Listen的状态，比如Nginx监听某一个端口80，客户端发送一个请求之前会先创建一个数据结构create tcb(Transmission Control Block)，存储发送的端口号以及其他信息，客户端向服务器端发送SYN同步序列号报文后，客户端进入SYN-SENT状态，当服务器端收到SYN报文的时候，进入SYN-RECEIVED状态，服务器端在本地创建数据结构create tcb(Transmission Control Block),存储连接信息，回送一个ACK的确认报文，表示同步序列号的报文我收到了，并且同时会发送一个SYN的报文给客户端，客户端在收到服务器端回送的ACK确认报文后，就进入了ESTABLISHED状态，说明客户端连接已经建立了，客户端在收到服务器端发送的SYN报文后，会向服务器端发送一个ACK确认报文，通知服务器端，我已经收到SYN报文了，当服务器端收到ACK报文后，进入ESTABLISHED状态，建立连接。
客户端和服务器端发送SYN报文时会携带随机生成的seq序列号，发送ACK报文时，会携带对应的SYN报文携带的序列号加一的序列号，表示确认的是这个SYN
四次挥手：
客户端执行CLOSE命令，发送一个FIN报文到服务器端，客户端变为FIN_WAIT_1状态，服务器端收到报文之后，立刻回传一个响应报文，服务器端进入CLOSE_WAIT状态，这时服务器端开始收尾工作，把还需要传给客户端的数据传过去，当客户端收到服务器端发送的ACK报文，客户端状态变为FIN_WAIT_2，接收服务器端传过来的数据，当服务器端收尾完成，执行CLOSE命令，向客户端发送一个FIN报文，状态变为LAST_ACK，当客户端收到FIN报文后立刻回传ACK报文，当服务器端收到ACK报文，则释放连接，客户端在发送完ACK报文后，变为TIME_WAIT（2MSL），客户端等待两个MSL的时间，即一个报文来回的时间，然后再释放资源
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TCP的全称是Transmission Control Protocol，即传输控制协议，TCP工作在网络传输层上
其职责是：实现主机间进程到进程的通信，其次还需要保证可靠性
特点：
基于连接的：数据传输之前需要建立连接
全双工的：可以双向传输
字节流：不限制数据大小，打包成报文段，保证有序接收，重复报文自动丢弃
流量缓冲：解决双方处理能力的不匹配
可靠的传输服务：保证可达，丢包时通过重发机制实现可靠性
拥塞控制：防止网络出现恶性拥塞
TCP协议是面向连接的，在任何数据实施交换之前，首先要在两台计算机之间建立连接进程。
由于使用了序列号和返回通知，TCP协议使用户确信传输的可靠性。
TCP协议使用字节流通信号，这意味着数据被当做没有信息的字节序列来对待。
TCP连接管理
TCP连接：四元组[源地址，源端口，目的地址，目的端口]
确立连接：TCP三次握手a.同步通信双方初始序列号（ISN，initial sequence number）b.协商TCP通信参数（MSS，窗口信息，指定校验和算法）
客户端拿到IP地址后，开始三次握手：
刚开始服务器端首先会进入Listen的状态，比如Nginx监听某一个端口80，客户端发送一个请求之前会先创建一个数据结构create tcb(Transmission Control Block)，存储发送的端口号以及其他信息，客户端向服务器端发送SYN同步序列号报文后，客户端进入SYN-SENT状态，当服务器端收到SYN报文的时候，进入SYN-RECEIVED状态，服务器端在本地创建数据结构create tcb(Transmission Control Block),存储连接信息，回送一个ACK的确认报文，表示同步序列号的报文我收到了，并且同时会发送一个SYN的报文给客户端，客户端在收到服务器端回送的ACK确认报文后，就进入了ESTABLISHED状态，说明客户端连接已经建立了，客户端在收到服务器端发送的SYN报文后，会向服务器端发送一个ACK确认报文，通知服务器端，我已经收到SYN报文了，当服务器端收到ACK报文后，进入ESTABLISHED状态，建立连接。
客户端和服务器端发送SYN报文时会携带随机生成的seq序列号，发送ACK报文时，会携带对应的SYN报文携带的序列号加一的序列号，表示确认的是这个SYN
四次挥手：
客户端执行CLOSE命令，发送一个FIN报文到服务器端，客户端变为FIN_WAIT_1状态，服务器端收到报文之后，立刻回传一个响应报文，服务器端进入CLOSE_WAIT状态，这时服务器端开始收尾工作，把还需要传给客户端的数据传过去，当客户端收到服务器端发送的ACK报文，客户端状态变为FIN_WAIT_2，接收服务器端传过来的数据，当服务器端收尾完成，执行CLOSE命令，向客户端发送一个FIN报文，状态变为LAST_ACK，当客户端收到FIN报文后立刻回传ACK报文，当服务器端收到ACK报文，则释放连接，客户端在发送完ACK报文后，变为TIME_WAIT（2MSL），客户端等待两个MSL的时间，即一个报文来回的时间，然后再释放资源