TCP三次握手以及UDP相关知识

报文：数据传输单元都叫报文

协议层：

负责穿过网络传输数据，需要有可靠性和高质量性

传输层增加了网络层的可靠性，为应用程序提供无连接(如UDP)和面向连接(如TCP)服务

UDP

传输层（数据段）–>网络层（数据包）–>数据链路层（帧）–>物理层（bit）

TCP

TCP报文

固定首部长度20字节，可变部分0-40字节
1.源端口号，16bits，范围0-65535
2.目的端口，16bits，范围0-65535
3.sequence number：数据序号，32bits，TCP 连接中传送的数据流中的每一个字节都编上一个序号。序号字段的值则指的是本报文段所发送的数据的第一个字节的序号。
4.acknowledgement number：确认号，32bits，期望收到对方的下一个报文段的数据的第一个字节的序号。
5.数据偏移（首部长度），4bits，它指出报文数据距TCP报头的起始处有多远(TCP报文头长度)。
6.保留字段 6bits，保留今后使用，目前置0处理。
7.URG：紧急比特，1bit，当 URG=1 时，表明紧急指针字段有效。它告诉系统此报文段中有紧急数据，应尽快传送(相当于高优先级的数据)
ACK：确认比特，1bit，只有当 ACK=1时确认号字段才有效。当 ACK=0 时，确认号无效
PSH：推送比特，1bit，接收方 TCP 收到推送比特置1的报文段，就尽快地交付给接收应用进程，而不再等到整个缓存都填满了后再向上交付
RST：复位比特，1bit，当RST=1时，表明TCP连接中出现严重差错(如由于主机崩溃或其他原因)，必须释放连接，然后再重新建立运输连接
SYN：同步比特，1bit，同步比特 SYN 置为 1，就表示这是一个连接请求或连接接受报文
FIN：终止比特，1bit，用来释放一个连接。当FIN=1 时，表明此报文段的发送端的数据已发送完毕，并要求释放运输连接
8.窗口大小，16bits，窗口字段用来控制对方发送的数据量，单位为字节。TCP 连接的一端根据设置的缓存空间大小确定自己的接收窗口大小，然后通知对方以确定对方的发送窗口的上限。
9.检验和，16bits，检验和字段检验的范围包括首部和数据这两部分。在计算检验和时，要在 TCP 报文段的前面加上 12 字节的伪首部。
10.紧急指针字段，16bits，紧急指针指出在本报文段中的紧急数据的最后一个字节的序号。
11.选项字段，长度可变。TCP首部可以有多达40字节的可选信息，用于把附加信息传递给终点，或用来对齐其它选项。 这部分最多包含40字节，因为TCP头部最长是60字节（其中还包含前面讨论的20字节的固定部分）

建立连接

通过发送初始数据包，进行三次握手
因为没有来自先前连接状态，所以两个主机都贡献了新的序列码

TCP三次握手的过程如下:

建立TCP连接，就是指建立一个TCP连接时，需要客户端和服务端总共发送3个包以确认连接的建立。在socket编程中，这一过程由客户端执行connect来触发。

在TCP/IP协议中,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：Client将标志位SYN置为1，随机产生一个值seq=J，并将该数据包发送给Server，Client进入SYN_SENT状态，等待Server确认。

SYN：同步序列编号(Synchronize Sequence Numbers)

第二次握手：Server收到数据包后由标志位SYN=1知道Client请求建立连接，Server将标志位SYN和ACK都置为1，ack=J+1，随机产生一个值seq=K，并将该数据包发送给Client以确认连接请求，Server进入SYN_RCVD状态。

第三次握手：Client收到确认后，检查ack是否为J+1，ACK是否为1，如果正确则将标志位ACK置为1，ack=K+1，并将该数据包发送给Server，Server检查ack是否为K+1，ACK是否为1，如果正确则连接建立成功，Client和Server进入ESTABLISHED状态，完成三次握手，随后Client与Server之间可以开始传输数据了。
TCP建立连接通过三次握手，下面分别是普通情况和同时连接情况下的示意图。

释放连接

正常释放序列，由主机1上的传输用户发起DR断开请求另一端确认两个DR

使用TCP的应用程序只能看到字节流[右]，而看不到作为单独的IP包发送的数据段[左]

向上层提供的服务

传输层以数据包(以帧为单位)发送数据段

TCP数据段报头

TCP头包括寻址(端口)、滑动窗口(以下。/确认。编号)、流量控制(窗口)、差错控制(校验和)等。