网络模型结构
| OSI 七层模型 | TCP/IP 四层模型 | 功能 | 基本单位 |
|---|---|---|---|
| 应用层 | 应用层 | 文件传输，电子邮件，文件服务 | |
| 表示层 | 数据格式化，代码转换，数据加密 | ||
| 会话层 | 负责在数据传输中设置和维护两台计算机之间的通信连接 | ||
| 传输层 | 传输层 | 提供端到端的通信 | |
| 网络层 | 网络层 | 逻辑编址、分组传输、路由选择 | 数据包 |
| 数据链路层 | 网络接口层 | 数据封装，错误检测和纠正 | 帧 |
| 物理层 | 传输比特流 | 比特 |
TCP
TCP：传输控制协议。
面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。
将应用层的数据流分割成报文段并发送给目标节点的 TCP 层。
数据包都有序号，对方收到则发送 ACK 确认，否则重传。
使用校验和来校验数据在传输过程中是否有误。
数据包格式
以 IP 加端口的形式，唯一确定网络中通信的进程，也称为Socket。
Flags
URG：紧急指针标志 ACK：确认序号标志PSH：push 标志 RST：重置连接标志SYN：同步序号，用于建立连接过程FIN：finish 标志，用于释放连接
三次握手
TCP协议提供可靠的连接服务，采用三次握手建立一个连接。
第一次握手：建立连接时，客户端发送 SYN (seq = x) 包到服务器，同时进入 SYN_SEND 状态，等待服务器确认。
第二次握手：服务器收到 SYN 包，必须确认客户的 SYN (ack = x + 1)，同时自己也发送一个SYN (seq = y) 包，即 SYN + ACK 包，此时服务器进入 SYN_RECV 状态。
第三次握手：客户端收到服务器的 SYN + ACK 包，向服务器发送确认包 ACK (ack = y + 1)，此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED 状态，完成三次握手。
为什么需要三次握手才能建立起连接？
为了确定双方 Sequence Number 的初始值。
- 客户端发送它的
Sequence Number初始值。 - 服务端确认收到。
- 服务端发送它的
Sequence Number初始值。 - 客户端确认收到。
2、3 两步可以进行合并，即服务端发一个 TCP 数据包就可以完成确认和发送自己的 Sequence Number 两项任务，所以就是三次握手。
异常情况
第一次握手
Client会超时重传，直到收到 Server 的确认。
第二次握手
Server会超时重传，直到收到 Client 的确认。
第三次握手
Client发完 ACK 后，单方面进入 ESTABLISHED 状态，而 Server 还处在 SYN_RECV 状态，未建立起连接。
- 假设双方都没有数据发送，
Server会超时重传，直到收到Client的确认，收到后Server也进入ESTABLISHED状态，连接建立完成。 - 假设此时
Client有数据发送，B收到A的数据包，自然会切换至ESTABLISHED状态，并接受数据。 - 如果
Server有数据要发送，因连接还没有建立成功，无法发送数据，Server超时重传SYN + ACK，直到收到Client的确认，连接建立完成。
SYN Flood
增加允许半开连接最大数量。
回收最早的半开 TCP 连接。
回发SYN Cookie，若为正常连接，则会回发确认消息，直接建立连接。
建立连接后，Client 出现故障怎么办？
向对方发送保活探测报文，如果未收到响应则继续发送。
尝试次数达到保活探测数仍未收到响应则中断连接。
四次挥手
第一次挥手：Client发送一个 FIN，用来关闭Client 到Server的数据传送，Client进入 FIN_WAIT_1 状态。
第二次挥手：Server收到 FIN 后，发送一个 ACK 给Client，Server进入 CLOSE_WAIT 状态。
第三次挥手：Server发送一个 FIN，用来关闭Server 到Client 的数据传送，Server进入 LAST_ACK 状态。
第四次挥手：Client收到 FIN 后，Client进入 TIME_WAIT 状态，接着发送一个 ACK 给Server，Server进入 CLOSED 状态，完成四次挥手。Client等待 2MSL 后也进入 CLOSED 状态。
为什么会有 TIME_WAIT 状态
确保对方有足够的时间收到 ACK 包，如果传输错误，对方会进行重传，一来一回正好2MSL。
避免新旧连接混淆。
为什么需要四次挥手才能断开连接？
因为 TCP 是全双工的，所以发送方和接受方都需要发送 FIN 报文和 ACK 报文。
服务器出现大量 CLOSE_WAIT 状态的原因
对方关闭连接，而我方却没有及时关闭连接。
- 检查释放资源的代码。
- 检查处理请求的线程配置。
滑动窗口
数据分为四类：
- 发送并得到确认的。
- 发送但是没有得到确认的。
- 没有发送，但是准备发送的。
- 没有发送，也没有准备发送的。
类别 2 和类别 3 是发送窗口。
收到确认后，发送窗口开始滑动。
UDP
UDP：用户数据报协议。
特点
非连接协议。
不维护连接状态，支持同时向多个客户端传输相同的消息。
数据包报头只有 8 个字节，额外开销较小。
吞吐量只受限于数据生成速率、传输速率和机器性能。
尽最大努力交付，不保证可靠交付，不需要维持复杂的链接状态表。
面向报文，不对应用程序提交的报文信息进行拆分或合并。
TCP 和 UDP 的区别
-
TCP面向连接，UDP无连接。 -
TCP可靠，UDP不可靠。 -
TCP利用序列号保证了消息的有序性，UDP不具有有序性。 -
TCP速度比较慢（需要握手），UDP速度快。 - 根据报文的头部来分析，
TCP重量级，UDP轻量级。