socket了解一下

什么是TCP/IP

TCP：用于应用程序之间的通信。
这个全双工的通信将占用两个计算机之间的通信线路，直到它被一方或双方关闭为止。

IP： 用于计算机之间的通信。
是无连接的通信协议。它不会占用两个正在通信的计算机之间的通信线路，IP 负责将每个包路由至它的目的地。

TCP/IP：意味着 TCP 和 IP 在一起协同工作。
TCP负责应用软件（比如您的浏览器）和网络软件之间的通信。
IP 负责计算机之间的通信。
TCP 负责将数据分割并装入 IP 包，然后在它们到达的时候重新组合它们。
IP 负责将包发送至接受者。

IP层的ip地址可以唯一标示主机，而TCP层协议和端口号可以唯一标示主机的一个进程
利用：ip地址＋协议＋端口号唯一标示网络中的一个进程。

什么是socket

socket是进程通讯的一种方式，就是两个进程，跨计算机，他俩需要通讯的话，需要通过网络对接起来。

socket的结构
socket的结构很简单，只有三个元素，协议，端口号，IP地址

socket位于应用层与传输层之间

socket所在层级

Socket通信流程
socket是"打开—读/写—关闭"模式的实现。

socket通信流程

socket通信文字化
1.服务器创建socket
2.服务器为socket绑定ip地址和端口号
3.服务器socket监听端口号请求
4.客户端创建socket
5.客户端打开socket，根据服务器ip地址和端口号试图连接服务器socket
6.客户端连接成功，向服务器发送连接状态信息；服务器accept方法返回，连接成功
7.客户端向socket写入信息；服务器读取信息
8.客户端关闭；服务器端关闭

三次握手

在TCP/IP协议中，TCP协议通过三次握手建立一个可靠的连接

图解三次握手

第一次握手：客户端尝试连接服务器，向服务器发送syn包（同步序列编号Synchronize Sequence Numbers），syn=j，客户端进入SYN_SEND状态等待服务器确认

第二次握手：服务器接收客户端syn包并确认（ack=j+1），同时向客户端发送一个SYN包（syn=k），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=k+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

四次挥别

四次挥别

1.客户端发送FIN用来关闭客户端到服务器的数据传输；
2.服务器收到客户端的FIN，发回一个ACK表示收到关闭请求；
3.服务器向客户端发送一个FIN，表示关闭服务器到客户端的数据传输；
4.客户端发回ACK报文确认

因为TCP链接是全双工的，因此每个方向都必须要单独进行关闭。

问题

为什么连接的时候是三次握手，关闭的时候却是四次挥别？
当Server端收到FIN报文时，很可能并不会立即关闭SOCKET，所以只能先回复一个ACK报文，告诉Client端，"你发的FIN报文我收到了"。只有等到我Server端所有的报文都发送完了，我才能发送FIN报文。

为什么TIME_WAIT状态需要经过2MSL(最大报文段生存时间)才能返回到CLOSE状态？
我们必须假象网络是不可靠的，有可以最后一个ACK丢失。所以TIME_WAIT状态就是用来重发可能丢失的ACK报文。

参考

TCP/IP 教程
简单理解Socket
TCP协议中的三次握手和四次挥手