TCP层的那些知识，你掌握了多少？

前言

网络是一个计算机的重要学科，不管是tcp、udp、http还有各类各样的协议，他们都是网络的一部分。给一个地址，是我大三上考试前作的一些笔记，固然还有其余的学习内容。

思惟导图

网络体系结构模型

在图片中咱们可以看到数据链路层和物理层可以合并成网际接口层。这是由于TCP/IP模型其实存在两种的说法，一个是四层模型，一个是五层模型，而他们的区别也就是在此处。

其实在现实生活中，咱们基于的网络都是基于TCP/IP模型创建的，可是这个章节咱们主要讨论的是TCP层，你也一样能够叫他传输层。

TCP层

在TCP层中，其实存在两个协议有以下图两种：TCP和UDP

TCP/传输控制协议

这是咱们网络基础中的重中之重

其实知识点不少不少，因此抽出几个重点内容讲解。

三次握手

握手的实现顺序：

1. 第一次握手:客户机向服务器发出包SYN
2. 第二次握手:服务器确认客户机的包SYN，发送给客户机包SYN+ACK。
3. 第三次握手:客户机确认服务器的包SYN+ACK，发送包ACK+Data给服务器。

从第三次握手开始，咱们就已经能够带上咱们的数据进行传输了。

采用三次握手不是二次握手缘由:

为了防止已失效的链接请求报文段忽然又传送到了服务端，于是产生错误

简单的说就是:因网络缘由，客户端重传了请求创建链接报文，当2号请求报文与服务器创建链接并断开后，1号请求链接到达。采用二次握手致使服务器进入链接状态，而客户端处于关闭状态，形成资源的消耗。

其实从另一个角度看，这是一个两军对垒的问题。

图画的有点丑陋，哈哈哈哈哈哈哈！！

讲个故事好了，一天吴军想打魏国，蜀军这天也想打魏国，他们看到对方，都想借对方只手灭了魏国，本身坐收渔翁之利。这个时候，吴军选择先派出使者去发出同盟请求，并以狼烟做为信号 （第一次握手开始） ，可是会途径魏国啊，那可能使者就有掉脑壳或者被偷换的可能了 （数据包丢失或者数据位出错） ，到了蜀军之后，蜀军承认了此次的行动，而后送走了来使 （第一次握手成功，第二次握手开始） ，固然中间又要路过魏国，有可能出现上述状况。最后吴军点了狼烟，就冲去灭魏国了。（完成第二次握手，发出数据，开始第三次握手）

四次挥手

四次挥手就没有这么精彩的故事了，就平淡点讲一下好了。

挥手的实现顺序：

1. 第一次挥手:客户机向服务器发送包FIN
2. 第二次挥手:服务器确认客户机的包FIN，发送给客户机包ACK
3. 第三次挥手:服务器向客户机发送包FIN
4. 第四次挥手:客户机确认服务器的包FIN+ACK，发送给服务器ACK，完成挥手

为何要实现4次握手呢？

其实这是为了关闭双方的资源，和三次握手并不同，三次握手的主体是客户端，而四次挥手的主体是二者，由于二者都须要确保本身的资源完成关闭。

如何实现数据的完整性

这是和UDP最大的区别，UDP毕竟是一个容错的传输协议。

看看TCP的包头结构，几个地方可以引发咱们的注意，那就是检验和，确认号，序号，这确实是他的三个校验的方式。

可是还有问题，若是我发的包中途丢失，那该怎么办呢？，TCP给出的解决方案就是计时器，还有重传机制。（重传机制在上方的三个校验方式中一样获得了应用）

UDP/用户数据报协议

和TCP的包头相比就简单了许多，他的校验方式也确实只存在一种检查和的确认。

为何须要这样的协议？

想来这是绝大多数人思考过的问题，其实缘由有下面几个：

1. 应用场景的不一样。 相似语音通话，视频通话中都全都是用了UDP协议。举一个很简单的例子，打语音电话的时候，你会由于别人的一个字缺失而失去对整句话意思的理解吗？更况且，在语音电话的时候，咱们没听清楚的事情是能够，从新再询问一遍的。也就是说咱们的沟通之间是容错的。
2. 传输效率的问题。 若是使用的是TCP协议，那么出现的问题就在于他的流量控制和拥塞控制，他的传输速率会受到网络环境改变的冲击而随之改变。可是UDP不同，他没有三次握手，四次挥手，它只是一股脑的只管发，这个带宽已经足够大的时代，彻底是可以承受起这样的资源占用的，而效率上也获得了保障。
3. 使用感觉。 这是效率问题做为铺垫的引伸，人的卡顿感是有必定的范围的，若是使用TCP协议却由于网络波动改变数据流量大小，那人们的体验感会立刻降低，并且数据包到达的速度不理想，能够一个“开”的语音被拆成了“k”，“ai”，瞬间失去语义。而后还要可能“k”到了，“ai”丢了，重传等到了3秒之后，那更完了。

总结

其实TCP协议还有流量控制和拥塞控制的特色，分别基于的是滑动窗口机制还有AIMD的算法。他的变化依据最后都来自于波动的网络中，数据包的来回传递时间、丢包率等等。

另外TCP和UDP协议的使用我也说了是考虑使用场景。TCP协议的应用场景其实更多，咱们上网下载个视频啊，发消息都是使用的TCP协议，由于这些数据咱们是须要保证数据的完整性的。

以上就是个人学习成果，若是有什么我没有思考到的地方或是文章内存在错误，欢迎与我分享。

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