TCP/IP协议笔记：传输层协议

传输层概述

基本作用：
用于提供两台主机的应用进程之间进行端到端的逻辑通信

传输层与网络层的区别：
网络层更多的是两台主机之间的通信，无法更具体地区分出是哪两个应用程序之间的通讯
也就是说，当数据传输过来后通过传输层将数据报的信息传递给不同的应用

传输层的复用和分用

在发送信息时，进程通过传输层将数据都封装在IP数据报中；在接收信息时，传输层将IP数据报中的信息解析，分配给不同的进程

端口

作用：
端口是应用层进程的标识，是一个虚拟概念。数据发送时，由端口向下交付给传输层；接收数据时，由端口向上交付给应用层
分类
端口通常是16位的，也就是说最多可以允许有65536个端口号
熟知端口：数值一般在0~1023，是TCP/IP体系确认并发布的
一般端口：用于随时分配给请求通信的客户进程
一些常用进程的默认端口

套接字

套接字 = IP地址 + 端口号

通过套接字就可以将信息送达至目的主机的指定进程了

五元组 = <源IP地址，源端口，目的IP地址，目的端口，传输协议>

这样就可以确定唯一的通信连接

TCP和UDP传输协议

无连接服务和面向连接服务

TCP与UDP协议的比较

UDP特点	TCP特点
无连接	面向连接的
不可靠的服务	可靠的服务
点到点和多点通信	点到点的通信
首部8字节	首部固定部分20字节
面向报文	面向字节流

协议选择

应用层协议强调方面	传输层协议选择
数据传输的可靠性	TCP协议
实时应用要求	UDP协议

举个例子：
比如传输的内容为语音信息，我们不可能等待上一秒的语音传过来之后再进行回复，这就要求传输的一种实时性，因而采用UDP协议更合适
而对于一些图片，文字的信息，实时性并不那么强，对方的信息我们可以等一会在回复，这时我们更希望传达过来的信息是准确的，不要造成误解，这对于信息的准确性要求更高，因此适合采用TCP协议

UDP协议

UDP协议格式

UDP数据报 = UDP首部 + UDP数据部分

UDP首部 = 源端口 + 目的端口(具有本地意义,要结合IP地址) + 长度(包括首部)+ 校验和

每部分占两个字节，因此首部一共八个字节

TCP协议

TCP报文格式

概述

首部部分

要有一个意识：TCP/IP协议可能对数据部分进行分片，且每部分分片
很可能不是按照顺序到达目的主机

源端口：略，与UDP类似
目的端口：略，与UDP类似
序号：本报文段所发送的数据部分的第一个字节的序号(TCP数据部分的每一个字节都有序号)
确认号：与序号配对使用，期望受到的下一个报文首部的序号字段的值，具有累计确认效果(若此序号为n，则表明前n-1个字节全部被正确收到)
数据偏移：类似于IP数据报首部中的首部长度部分，同样其单位是四个字节
URG~FIN部分：六个标志位，
URG——紧急标志位，报文中包含紧急字段置1，与后面的紧急指针部分对应
ACK——确认号字段，为0表示不包含确认号信息
PSH——置1表示数据应该直接送给应用程序，不必缓存
PST——TCP链接出现严重错误，必须释放连接
SYN——同步序号（课件里面讲的什么鬼？？？）
FIN——置1表示发送方已经完成发送任务
窗口：表明当前允许发送方发送的数据量，单位是1字节，是接收方对发送方的控制，以能够来得及接收
检验和：用来检查TCP的首部，数据以及TCP的伪首部
紧急指针：表明本报文段紧急数据的字节数

TCP三次握手

真是懒得再写了
这里直接贴一个知乎老哥的链接，讲得很好
https://zhuanlan.zhihu.com/p/92599886

TCP释放的四次握手过程

简而言之，就是
第一次，主机B向A发送结束请求
第二次，主机A向B回应请求，此时A不再接受B的消息，但是A向B发送消息时，B仍然接收
第三次，主机A向主机B发送结束请求
第四次，主机B向A回应请求，此时连接彻底中断