正课笔记6

传输协议

TCP报文段首部格式（20-60字节）
源端口号和目标端口号都是进程的端口号
序号：TCP从进程接收数据的字节流时，会存储在发送的缓存中，同时每一个字节进行编号
编号不一定从0开始，首字节的编号是一个随机数（32位无符号的值）。
发送和接收这两种不同方向的编号是互相独立的。
当每个字节的编号完成后，TCP会给报文段指定一个“序号”，是报文段首字节的编号，也是唯一标识。
当数据传输到目的地之后，接收端会按照这个序号把数据重新排列，保证数据的准确信。
确认号：对发送端的确认信息，用来告诉发送端这个序号之前的数据段已经接收完成，如果确认号是X，则说明X-1个数据段已经完成发送。
首部长度:一般二十个字节，选项可以最大使首部长度扩大到60字节。
保留：目前未被使用，只做未来扩展功能使用
控制位：很重要的作用，TCP的连接、传输、断开，都受这六个控制位指令的指挥。
URG:紧急指针有效位
ACK:确认序号有效位：只有当ACK=1时，确认号才有效，否则无效。
PSH:优先级标志位：PSH=1时，要求接收方尽快将数据段送达应用层。
RST:重新连接标志位：RST=1时，通知重新建立该TCP连接。
SYN:同步序号位：TCP需要建立连接时，SYN=1。
FIN:发送端完成任务位：任务完成时，TCP连接需要断开，发送标记端FIN=1，接收端就会关闭TCP连接。
窗口大小：说明本地可接收段的数目，这个值可变，网络通畅时，窗口会变大加快传输效率，网络不稳定时，窗口会减小来保证数据的可靠性传输。流量控制机制就是依靠变化窗口来实现。
校验和：做差错控制，与IP的校验和不同，TCP的校验和的计算包括TCP首部、数据和其他填充字节。在发送时，发送端计算校验和，接收端也计算校验和对比，若不对应，则接收端丢弃该数据，一般此时会要求重新传输该报文。
紧急指针：一般发生的场景：一个数据包因各种原因多次重传，导致后续传输被堵塞或等待，此时发送端会标记URG=1，紧急指针标记了紧急传输的报文的序号。
选项：略

TCP连接

IP协议是一个无连接协议，TCP协议是一个面向连接的协议（虚拟连接）。
TCP报文段封装成IP数据包后，可以走不同的路径到达终点（多线程），因此接收到的IP数据包可能不按照顺序到达，甚至可能损坏或丢失。如果TCP未接收到对应顺序的报文段，则会保留后面的，等待前面的报文段到达，损坏或丢失的会重传，目的是保障TCP报文段是完整的，有序的。

TCP连接三次握手的过程：
1、发送端建立连接:发送SYN报文(序号Seq=x，SYN=1)
2、接收端发送接收反馈:发送SYN+ACK报文(Seq=y，Ack(确认号) =X+1，SYN=1，ACK=1)
3、发送端继续传后一个，同时附上反馈的反馈：发送ACK报文（Seq=x+1，Ack=y+1，ACK=1）
TCP关闭连接的四次挥手的过程（中间有半关闭状态，最后一次反馈不在TCP连接中，以通知消息送达）：
1、发送端关闭发送通道的请求：发送FIN+ACK报文（Seq=x，Ack=y+1，FIN=1,ACK=1）
2、接收端发送请求的反馈：发送ACK报文（Seq=y+1，Ack=x+1，ACK=1）
3、接收端关闭反馈通道的请求：发送FIN+ACK报文（FIN=1,ACK=1）
4、发送端发送请求的反馈：发送ACK报文（ACK=1）

UDP：无连接的不可靠的传输协议

首部格式：
UDP只关心是否发送，不关心是否送达，UDP的长度不是很大，因此报文较小，发送端和接收端的交互会很少。
速度更快，效率更高。UDP的校验和是UDP提供的唯一的可靠机制。
应用场景主要是：电话、视频、聊天等