高并发负载均衡 | 网络协议原理

TCP/IP 与 OSI参考模型

TCP与OSI参考模型.jpg

OSI参考模型通信处理

分层通信.jpg

TCP与UDP的区分

	TCP	UDP
可靠性	可靠	不可靠
连接性	面向连接	无连接
报文	面向字节流	面向报文
效率	传输效率低	传输效率高
双工性	全双工	一对一、一对多、多对一、多对多
流量控制	滑动窗口	无
拥塞控制	慢开始、拥塞避免、快重传、快恢复	无
传输速度	慢	快
应用场景	对效率要求低、对准确性要求高	对效率要求高、对准确性要求低

• TCP用于在传输层有必要实现可靠传输的情况。由于它是面向有连接并具备顺序控制、重发控制等机制的，所以它可以为应用提供可靠传输。
• UDP主要用于那些高速传输和实时性有较高要求的通信或广播通信。

TCP连接的建立与终止

TCP三次握手

TCP三次握手.jpg

• 第一次握手：请求建立连接。客户端发送连接请求报文段，客户端进入SYN_SENT状态，等待服务器的确认；
• 第二次握手：服务器收到客户端的SYN报文段，需要对这个SYN报文段进行确认，设置Acknowledgment Number为J+1(Sequence Number+1)；同时，自己还要发送SYN请求信息，将SYN位置为K，服务器端将上述所有信息放到一个报文段（即SYN+ACK报文段）中，一并发送给客户端，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报文段，然后将Acknowledgment Number设置为K+1，向服务器发送ACK报文段，这个报文段发送完毕以后，客户端和服务器端都进入ESTABLISHED状态，完成TCP三次握手。

TCP四次挥手

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• 第一次分手：客户端向服务端发送一个FIN报文段；此时，客户端进入FIN_WAIT_1状态；这表示客户端没有数据要发送给服务端了；
• 第二次分手：服务端收到了客户端发送的FIN报文段，服务端回一个ACK报文段，Acknowledgment Number为Sequence Number加1；客户端进入FIN_WAIT_2状态；服务端告诉客户端，我“同意”你的关闭请求；
• 第三次分手：服务端向客户端发送FIN报文段，请求关闭连接，同时服务端进入LAST_ACK状态；
• 第四次分手：客户端收到服务端发送的FIN报文段，向服务端发送ACK报文段，然后客户端进入TIME_WAIT状态；服务端收到客户端的ACK报文段以后，就关闭连接；此时，客户端等待2MSL后依然没有收到回复，则证明Server端已正常关闭，那好，客户端也可以关闭连接了。