TCP/IP协议
车神干货简练
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https://zhuanlan.zhihu.com/p/21957820
- TCP为了维护连续请求数据的有序性，SYN链接的时候随机本地生成一个 seq=x，后续第二次seq=x+1，第三次seq=x+2，这样可以发现是否有数据丢失了。
三次握手 四次挥手
seq：请求序列号，AB之间交互，每次都有随机的一个序列号，确认号就是请求号+1
ack：请求确认号，用来标志回应的是哪一个请求，ack=seq+1
SYN：请求连接，完整握手只有2次，A请求连接B，B请求连接A，SYN=1，其他的时候SYN=0
ACK：确认码，同意或者拒绝连接
FIN：请求断开连接，和SYN相反
三次握手：客户端向服务端发起请求，服务端确认收到请求确认是否能接收，客户端确认能接收并反馈给服务端。通信通道建立。 socket.connect()
A –> B， seq=x，SYN=1，A请求和服务器B进行连接，并发送请求序列号x
B –> A， ACK=1，ack=x+1，SYN=1,seq=y， B收到并同意A的链接x请求，确认码是x+1,；然后服务器B请求和A进行连接，SYN=1.请求码是y
A –> B， ACK=1，ack=y+1，seq=x+1；A同意B的编号为y的链接请求，并标志该次的序列号为x+1发送消息 发送之后服务器会发送确认已经收到。2个数据包。 socket.send()
四次挥手：客户端向服务端发起断开请求，服务端确认收到请求并且把缓存的数据全部返回给客户端，服务端发送同意终止，客户端收到2次请求后确认断开并告知服务器 socket.close()
A –> B， seq=x，FIN=1，A请求和服务器B断开连接，并发送请求序列号x
B –> A， ACK=1，ack=x+1，seq=u, B同意seq为x的断开请求
B –> A， FIN=1，seq=v，ack=x+1，B请求和A断开连接，请求码v，这是针对seq为x的断开连接的最终同意
A –> B， ACK=1，ack=v+1，seq=x+1，A确认收到了B的通知，再见TCP三次握手四次挥手中的状态位
- LISTEN： Server监听在知名端口上，等待远端连接请求的抵达；
- SYN_SENT：Client（主动方）发起TCP同步，等待对端返回ACK；
- SYN_RECV：收到对端的SYN包，返回SYN+ACK，等待对端ACK；
- ESTABLISHED：Client（主动方）发送完三次握手的ACK后，进入到此状态；Server（被动方）在接收ACK后，进入此状态；两者的差异
四次挥手
- FIN_WAIT_1：客户端应用主动断开连接（发送FIN），等待对端ACK
- CLOSE_WAIT：服务器收到FIN，响应ACK，等待本机应用断开连接；
- FIN_WAIT_2：客户端收到ACK，等待远端应用断开连接（FIN）；
- LAST_ACK： 服务器本机应用断开连接（发送FIN），等待ACK；
- TIME_WAIT： 客户端收到FIN，响应ACK，等待2*MSL；（解决ACK丢失的情况，有时间再发送一次ACK，此时该IP的端口号被占用，不能用作新的连接）
- CLOSING： 同时关闭时出现
- CLOSED： 连接关闭
OSI计算机网络通信架构
OSI模型把网络通信的工作分为7层，分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
- 应用层：面向用户的一层，比如用户上网（http协议）、用户发邮件(SMTP）协议
- 表示层：数据格式转化、加密（比如编码格式、加密操作)
- 会话层：负责建立、管理和终止表示层实体之间的通信会话。该层的通信由不同设备中的应用程序之间的服务请求和响应组成。
- 传输层：建立了主机端到端的链，端就是端口，TCP UDP就是这一层
- 网络层：本层通过IP寻址来建立两个节点之间的连接，为源端的运输层送来的分组，选择合适的路由和交换节点，正确无误地按照地址传送给目的端的运输层
- 数据链路层 ：字节、比特、流转换
- 物理层：物理介质相关
功能和原理
提供数据可靠完整(TCP）且在全球局域网(IP)中数据传输的机制。
封装了Scoket接口来实现TCP/UPD传输。
TCP属于传输层，提供可靠的字节流服务，将大块数据分割成以报文段（segment）为单位的数据包进行管理。TCP 协议为了更容易传送大数据才把数据分割，而且 TCP 协议能够确认数据最终是否送达到对方。
TCP与UDP区别总结：
http://blog.csdn.net/xiaobangkuaipao/article/details/76793702
TCP面向连接（如打电话要先拨号建立连接）确认信号互相通畅;UDP是无连接的，即发送数据之前不需要建立连接
TCP提供可靠的服务。也就是说，通过TCP连接传送的数据，无差错，不丢失，不重复，且按序到达，发送有个确认的过程;UDP尽最大努力交付，即不保证可靠交付
Tcp通过校验和，重传控制，序号标识，滑动窗口、确认应答实现可靠传输。如丢包时的重发控制，还可以对次序乱掉的分包进行顺序控制。
UDP具有较好的实时性，工作效率比TCP高，适用于对高速传输和实时性有较高的通信或广播通信。
每一条TCP连接只能是点到点的;UDP支持一对一，一对多，多对一和多对多的交互通信
TCP对系统资源要求较多，UDP对系统资源要求较少。
TCP与UDP的区别与适用场景
- TCP协议栈本身是可靠，不会丢包，不会乱序，失败会重发。UDP需要应用层做协议来保证可靠性。视频可以用UDP。
- 必须使用udp的场景：广播。
长连接、短连接
http1.0默认短连接，每次交互都需要三次握手收到消息后四次挥手，而且加载 js、css文件的时候也要重新重复创建链接。http1.1支持设置允许长连接。
长连接：连接→数据传输→保持连接(心跳)→数据传输→保持连接(心跳)→……→关闭连接（一个TCP连接通道多个读写通信）； 这就要求长连接在没有数据通信时，定时发送数据包(心跳)，以维持连接状态；
长连接多用于操作频繁（读写），点对点的通讯，而且连接数不能太多情况。一般web请求都是短链接，游戏都是长连接，QQ
阻塞控制
为了保护Server端的带宽，TCP采用了滑动窗口机制，由server动态调整窗口容量，分批确认，从而实现控流，发送方和接收方各有一个活动窗口缓存，为了准备重传。
控流方式：
- 慢启动：启动时限制可发送包大小，然后指数增长到阈值，ack确认一个增长一些，再线性增长，防止一连接就大量包
- Nagle算法：发送端缓存满一个ack包时再发送，避免小包
- Cork算法：当滑动窗口值小于某值时，停止发送，一直到接收端调整到该阈值时才允许发送
重传机制
- 超时重传（超过一段时间未收到ack的话，再一定次数范围内不停的重传）
- 快速重传 当接收方收到的数据包是不正常的序列号，那么接收方会重复把应该收到的那一条ACK重复发送，这个时候，如果发送方收到连续3条的同一个序列号的ACK，那么就会启动快速重传机制，把这个ACK对应的发送包重新发送一次。
- 选择重传（通过报文记录信息补发丢失的包)
