传输层协议介绍（三次握手四次挥手）

TPC和UDP协议

TCP/IP协议的传输层协议

TCP（Transmission Control Protocol)
传输控制协议
UDP（User Datagram Protocol)
用户数据报协议
TCP(Transmission Control Protocol)传输控制协议
TCP协议
TCP是面向连接的、可靠的进程到通信的协议
TCP提供全双工服务，即数据可在同一时间双向传输
TCP报文段
·TCP将若干个字节构成一个分组，叫报文段（Segment)
·TCP报文封装在IP数据报中
TCP协议=面向连接=先建立连接=双方都要断开
UDP协议=无连接=无需建立连接=无需双方连接断开

TCP报文段

源端口号

：发送方进程的端口号。
目标端口号：接收端进程的端口号。接收端收到数据段后，根据这个端口号来确定把数据送给哪个应用程序的进程。

序号

：发送端为每个字节进行编号，便于接收端正确重组。
当TCP从进程接收数据字节时，把它们分片成数据存储在发送缓存中，并对每一个字节进行编号。当数据到达目的地后，接收端会按照这序号把数据重新排列，保证数据的正确性。

确认号

：用于确认发送端的信息。
接收端响应消息时将会用它来告诉发送端这个序号之前的数据段都已经收到，如确认号是x，就是表示前x-1个数据段都已经收到。

首部长度

：用它可以确定TCP首部数据结构的字节长度。一般情况下TCP首部是20字节，但首部长度最大可以扩展为60字节。

控制位

：
URG：紧急位。紧急指针有效位。
ACK：确认位。只有当ACK=1时，确认序列号字段才有效：当ACK=0时，确认好字段无效。
PSH：急迫位。标志位为1时，要求接收方尽快将数据段送达应用层。
RST：重置位。当RST值为1时，通知重建建立TCP连接。
SYN：同步（连续）位。同步序号位，TCP需要建立连接时将这个值设为1。
FIN：断开位。当TCP完成数据。传输需要断开连接时，提出断开连接的一方将这个值设为1。

窗口大小

：说明本地可接收数据段的数目。这个值的大小是可变的，当网络通畅时接收端响应消息会将这个窗口值变大以加快传输速度，当网络不稳定时减小这个值可保证网络数据的可靠传输，TCP中的流量控制机制就是依靠变化窗口的大小实现的。
比如下载速度从一开始的几KB逐渐提升到几NB的过程。

校验和

：用来做差错控制。字段检验的范围包括首部和数据这两部分。数据段在发送时和到达目的地时会进行校验和计算，若这两次的校验和一致，则说明数据基本是正确的，否则将认为该数据已被破坏，接收端将丢弃该数据。

紧急指针

：和URG配合使用，当URG=1时有效。

选项

：在TCP首部可以有多达40字节的可选信息。例如，最大报文段长度MSS（Maximum Segment Size）。MSS告诉对方TCP：“我的缓存所能接收的报文段的数据字段的最大长度就MSS个字节。”

TCP建立连接的过程称为三次握手

当客户端向服务端发送请求连接的报文时，
Seq序列号=x（x为随机）
SYN=1（表示发送连接请求）

服务端收到客户端发来的请求报文后，同意建立连接，则向客户端发送确认报文

客户端进程收到服务端进程的确认后，还要向服务端给出确认，然后连接成功建立。

PC1：发送SYN报文（Seq=x,SYN=1）
SYN-SENT(同步已发送状态）

PC2：发送SYN+ACK报文（Seq=y,Ack=x+1,SYN=1,ACK=1）
SYN-RCVD(同步收到）

PC1:发送ACK报文（Seq=x+1,Ack=y+1,ACK=1）
ESTABLISHED（已建立链接）

TCP断开连接的四次挥手

PC1：发送FIN/ACK（FIN=1,ACK=1)[FIN-WAIT-1 终止等待-1]
PC2：发送ACK报文（ACK=1）[CLOSE-WAIT 关闭等待]
PC2：发送FIN/ACK报文（FIN=1，ACK=1）[FIN-WAIT-2 终止等待-2]
PC1：发送ACCK报文（ACK=1）[TIME-WAIT 时间等待进入CLOSED服务端接收到确认包之后四次挥手结束]

常用的TCP端口号及其功能

UDP协议

无连接、不可靠的传输协议
花费的开销小

UDP报文的首部格式

UDP长度：用来指出UDP的总长度，为首部加上数据。
校验和：用来完成对UDP数据的差错检验，它是UDP协议提供的唯一的可靠机制。

常用的UDP端口号及其功能