第一篇--计算机网络

（现在不在学校，TCP/IP协议不在手，全凭记忆和网上资料，不周全的地方回校再补记）

基础部分：

TCP/UDP：

这两个是在传输层上的协议，之上就是SSH，HTTTP，FTP，SMTP等网络应用层，负责管理连接的发起和断开，接受和发送的数据如何解释。之下是负责将数据经由哪个路由传递的IP地址协议。那这个传输层用来干什么呢？用来负责数据传输的可靠。因为IP只负责路由选择和传输，但IP本身没有负责可靠的数据传输的机制。

你会想到可不可以在应用层面负责处理传输的可靠性，不用传输层的TCP协议。没有问题。但在处理的过程中，你会发现，当你想使用可靠传输时，会自然的总结出一套与TCP相似的规矩：比如三次握手与四次挥手负责一个可靠连接，序列号机制负责可靠传输，窗口控制与重发（google的BBR算法已经替代了拥塞控制成为linux内核算法，我会再写一篇来总结），那么作为一种几乎所有应用都需要的一套机制，它自然会抽离出来成为传输的基石。而当你不想可靠传输时（比如实时的音频视频，重传会很怪异），面向无连接，任性的发送的UDP也可以被抽象出来，作为传输的底层。

当然，ip层为什么不保证有效的传输呢？开始的网络是基于电话线路搭建的。由于电话是不智能的，因此只能在线路上进行操作保证数据的有效传输。而电脑是可以操控的，在上层操控保证数据的有效明显更灵活，成本也更低。

关于TCP的报文格式，如果理解了TCP的原理就很好理解了。这里先介绍TCP的几个机制。

建立连接与关闭连接。关于三次挥手可以这么理解：这里假设你是客户端，主动向服务器发起请求。你想要可靠的传输数据，保证对方能收到，并且自己可以接到对方的数据，最简单的就是发送数据包（SYN），看对方能不能据此回传一个（ACK)。然后服务器还不知道你是否能接收到他的信息。于是服务器发一个数据包（SYN），自己再据此回传（ACK）一个。然后，就可以认为两方可以可靠通信了。所以，其实应该是四次握手。但由于对方回传数据包和主动发数据包是可以同时的，那就可简化为三次握手。那挥手呢？你要告诉服务器我没什么要传的了（FIN），然后服务器会据此回传一个包（ACK）给你。这个包只是告诉你服务器接收到了。但这时你还不能关闭接收端口（此时自己为半关闭状态，即只关闭了发送端口），因为你还不确定服务器是不是还有东西没发送完。你要等待服务器发送完给你的数据，再向你发包（FIN），你确认了之后（ACK），双方才能关闭端口。之所以不能像握手一样简化，是因为服务器如果在接受到FIN后，还有很多数据没发完，会向你继续发送数据。这段时间内你会揣揣不安--是不是自己的包没有被接收，要不要重发。所以服务器直接向你挥手，然后你只需等待服务器端的最终的FIN包即可。

序列号实现可靠传输。每个数据包发送时带着一个随机序列号，比如说是201,对方接收后根据序列号和包中数据的长度，比如1000,返回给你1201的确认包，这样你就可以知道他接收到了，然后放心的发送。依靠这种机制，你可以确定每个包对方都接收到了，并且包的顺序也得到了保证。若在规定的时间内没有接收到确认包，再进行超时重传。没有接受到有两种情况，可能是没有发送过去，也可能是对方的应答包没有收到，这两种都算做网络故障，