unix网络

已于 2025-02-23 14:55:36 修改
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于 2025-02-12 21:12:07 首次发布
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unix网络

  1. 网卡：网络适配器 将模拟信号转换为数字信号 48bit ，6字节

  2. ip地址：标识网卡的虚拟ip 组成为 子网ID+主机ID

    1. ipv4 ：32b (局域网里面一般是ipv4、广域网是ipv6)

      1. ipv6 ：128b
      2. ip分为：host_id 、子网id

    2. 子网掩码:连续的1和0组成，单独存在无意义，

      10.1.2.2/255.255.255.0

      二进制

      0000 1010 0000 0001 0000 0010 0000 0010

      子网掩码

      1111 1111 1111 1111 1111 1111 0000 0000

      子网id：ip中被子网掩码1连续覆盖的位 就是10.1.2

      主机id：ip中被子网掩码0连续覆盖的位 就是2

      10.1.2.2/255.255.0.0 该子网可以容纳多少主机呢？

      主机id是2.2 两个字节16bit 、子网id是10.1.0.0

      故支持 2^16 - 2(主机id全为0网段地址 10.1.0.0，主机地址全为1的广播地址 10.1.255.255

      网关：也是一块网卡，占用该局域网的一个ip，一般负责将数据转发到外网中

  3. ip地址划分

    1. A类：(1.0.0.0-126.0.0.0) 默认8bit 子网ID 第一bit 为0

      举例 ip: 10.100.50.20 掩码:255.0.0.0

      第一bit为0，故剩7bit，0111 110 = 126。 127是特殊地址

    2. B类：(128.0.0.0-191.255.0.0) 默认16bit 子网ID 第两位为10

      1000 0000 0000 0000 ----- 1011 1111 0000 0000 （128.0 --- 191.255）

    3. C类：(192.0.0.0-223.255.255.0) 默认24bit 子网ID 第一位为110

    4. D类：前四位为1110，多播地址

    5. E类：前五位为11110，保留

    划分子网情况

    假设将一个 A 类网络 172.0.0.0 进行子网划分，比如借 3 位主机位来划分子网。原来的 8 位网络 ID 部分就会发生变化，子网掩码变为255.224.0.0​，二进制为11111111.​111​​​​​​​​ 00000.00000000.00000000​。网络ID 部分实际上变成了 11 位，其中前 8 位是原来 A 类网络的网络 ID 位，后 3 位是从主机位借来用于子网划分的位，而主机 ID 部分则剩下 21 位。

    • 子网数量：借 3 位主机位后，可划分出的子网数量为 2³ = 8 个。因为这 3 位可以有 2³ 种不同的组合，每种组合代表一个不同的子网。
    • 每个子网的主机数量：每个子网可用的主机数量变为 2²¹ - 2 = 2097150 台。这里减去 2 是因为要去掉全 0 的网络地址和全 1 的广播地址，它们不能分配给具体的主机使用。

    ‍

    如何区分ip是哪类地址

    127 开头的 IP地址进行网络通信时，数据并不会真正发送到外部网络，而是直接在本地计算机内部进行回环处理

    A：第一个字节的取值范围是 1 到 126 1.0.0.0 到 126.255.255.255。

    B：第一个字节的取值范围是 128 到 191 128.0.0.0 到 191.255.255.255。

    C：第一个字节的取值范围是 192 到 223 192.0.0.0 到 223.255.255.255。

    D：第一个字节的取值范围是 224 到 239 224.0.0.0 到 239.255.255.255。

    E：第一个字节的取值范围是 240 到 255 240.0.0.0 到 255.255.255.255。

    ‍

    公有ip 直接连接外网

  4. 回环ip 127.0.0.1 - 127.255.255.254 （去掉全 0 的网络地址和全 1 的广播地址）

    也是本地ip。不会经过链路层

  5. 端口

    两个字节 端口号范围 0 - 65535

    一些著名服务程序有默认使用端口。我们使用需要避开

    公认端口（Well - Known Ports）

    范围：0 - 1023。

    注册端口（Registered Ports）

    范围：1024 - 49151。

    动态或私有端口（Dynamic or Private Ports）

    范围：49152 - 65535。

  6. 计算方式

    16个bit， 2左移16位就是2^16-1=65535

    ​image​

  7. osi

    应用层

    表示层（数据的转换）

    会话层（建立会话层）

    传输层（不同主机上的应用程序提供可靠或不可靠的端到端服务、TCP、UDP）

    网络层（将帧封装成数据包，根据ip找到目标节点）

    链路层（比特流组成帧，具有错误检测和纠正）

    物理层（物理设备）

  8. UDP（User Datagram Protocol）即用户数据报协议

    • 在发送时，UDP 会给每个报文添加一个 UDP 首部，然后直接封装成 IP 数据报发送出去。接收方收到 UDP 数据报后，去掉首部就得到了原始的应用层报文。
    • 开销小：UDP 的首部只有 8 个字节，相比 TCP 的首部（通常至少 20 个字节）要小很多，因此在传输过程中带来的额外开销较小，这使得 UDP 在对传输效率要求较高的场景中具有优势。

    UDP 首部固定长度为 8 字节，由 4 个字段组成，每个字段占 2 字节（16 位），具体结构如下：

    字段长度（字节）描述
    源端口（Source Port）2标识发送该 UDP 数据报的应用程序端口号。若不需要回复，该字段可以置为 0。通过源端口，接收方在需要响应时能知道将数据发回哪个应用程序。例如，客户端向服务器发送请求时，源端口就是客户端应用程序所使用的端口。
    目的端口（Destination Port）2标识接收该 UDP 数据报的应用程序端口号。它告诉网络设备将数据报递交给目标主机上的哪个应用进程。比如，当用户访问网页时，HTTP 服务默认使用 80 端口（HTTP/2 使用 443 端口），客户端发送的 UDP 数据报的目的端口就会设置为 80（或 443）。
    长度（Length）2指整个 UDP 数据报的长度，包括首部和数据部分。其最小值为 8（仅包含首部），最大值为 65,535 字节。这个字段可以帮助接收方确定数据报的边界，正确提取出数据。
    校验和（Checksum）2用于检测 UDP 数据报在传输过程中是否发生错误。计算校验和时，不仅会涵盖 UDP 首部和数据部分，还会引入一个伪首部（包含源 IP 地址、目的 IP 地址、协议号等信息），以增强校验的准确性。接收方会重新计算校验和并与接收到的校验和进行对比，如果不一致则表明数据可能在传输中受损

  9. IP数据报文

    报文组包和拆包详细

    在 IPv4 协议里，IP 头部固定部分的长度是 20 字节，不过完整的 IP 头部长度会因可选字段的存在而有所变化。下面从固定部分结构、可选字段情况以及 IPv6 头部情况展开介绍：

    IPv4 头部固定部分（20 字节）

    |这 20 字节包含多个关键字段，各字段协同完成网络数据传输的基础功能，以下是详细的字段结构及作用：|||

    字段名所占字节数作用
    版本1明确 IP 协议版本，常见为 4（IPv4）和 6（IPv6），告知接收方按对应规则解析数据报。
    首部长度1以 4 字节为单位表示 IP 首部长度，固定部分最小为 5（即 20 字节），若有可选字段则值会增大。
    服务类型1早期用于指定优先级、延迟、吞吐量和可靠性等服务质量参数，现在多被 DSCP 和 ECN 替代。
    总长度2整个 IP 数据报（含首部和数据）的长度，单位为字节，受限于链路层 MTU。
    标识2唯一标识一个 IP 数据报，当数据报分片时，所有分片具有相同标识，方便接收方重组。
    标志1含三个标志位，保留位（必为 0）、不分片位（DF，为 1 时禁止分片）、更多分片位（MF，为 1 表示后续还有分片）。
    片偏移2以 8 字节为单位表示该片在原始数据报中的相对位置，辅助接收方按序组装分片。
    生存时间（TTL）1数据报在网络中可经过的最大跳数，每经一个路由器减 1，减为 0 则丢弃，防止无限循环。
    协议1指示 IP 数据报封装的上层协议，如 6 代表 TCP，17 代表 UDP。
    首部校验和2仅对 IP 首部进行校验，检测传输中首部是否出错。
    源 IP 地址4发送方的 IP 地址。
    目的 IP 地址4接收方的 IP 地址。

    IPv4 头部可选字段

    可选字段并非必需，其存在会使 IP 头部长度超过 20 字节。这些字段用于实现排错、测量以及安全等特殊功能，例如记录路径选项（记录数据报经过的路由器 IP 地址）、时间戳选项（记录每个路由器处理数据报的时间）等。不过，由于会增加首部处理的复杂度和数据报的长度，在实际网络中使用相对较少。

    IPv6 头部情况

    IPv6 对头部结构进行了简化和优化，其基本头部固定长度为 40 字节。与 IPv4 相比，移除了一些不常用的字段，同时采用了扩展头部的方式来实现可选功能，这样既保证了基本头部的简洁性，又能灵活支持各种扩展需求。

    1. IP协议解析

      C:\Users\qwe>ping www.baidu.com

      正在 Ping www.a.shifen.com [220.181.111.232] 具有 32 字节的数据:
      来自 220.181.111.232 的回复: 字节=32 时间=6ms TTL=53
      来自 220.181.111.232 的回复: 字节=32 时间=6ms TTL=53

      初始 TTL 值通常为 64 或 128 等，经过若干跳后剩余 53，大致推断源设备与本地设备之间经过的路由器数量，这里大约经过了 11 跳。11个路由器，当TTL为0时也没到服务器，数据报文丢失。

      1. 16位总长度： 指定IP包的总长

        • 利用首部长度字段和总长度字段,就可以知道IP数据报中数据内容的起始位置和长度｡
        • 因为一些数据链路(如以太网)需要填充一些数据以达到最小长度｡以太网的最小帧长为46个字节，但IP数据可能会更短｡所以通过总长度字段，在IP层中确定46字节中有多少是IP数据报的内容｡

      2. 8位协议： 封包所使用的网络协议类型,如ICMP､DNS等｡各协议对应的值如图：

        协议号（十六进制）协议协议号（十六进制）协议
        00IP22XNS - IDP
        01ICMP27RDP
        02IGMP29ISO - TP4
        03GGP36XTP
        04IP - ENCAP37DDP
        05ST39IDPR - CMTP
        06TCP73RSPF
        08EGP81VMTP
        12PUP89OSPFIGP
        17UDP94IPIP
        20HMP98ENCAP

  10. 举例A发送数据过程，B接收过程 倒着来就行

    应用层： 飞秋协议+hello

    传输层： udp协议（源、目端口）+飞秋协议+hello

    网络层： ip协议（源、目ip地址）+udp协议（源、目端口）+飞秋协议+hello

    链路层：mac+ ip协议（源、目ip地址）+udp协议（源、目端口）+飞秋协议+hello

    ​image​

    1. IEEE 802.3 数据帧结构 和以太网封装

      帧结构类型字段 1字段 2字段 3字段 4字段 5字段 6字段 7
      IEEE 802.3 LLC/SNAP 帧结构目的 MAC 地址源 MAC 地址长度字段LLC 首部SNAP 首部数据帧校验序列
      Ethernet II 帧结构目的 MAC 地址源 MAC 地址类型字段数据帧校验序列//

      这两者数据 都是ip报文、arp请求应答、rarp请求应答等填充

      类型字段判断是ip报文、arp请求应答、rarp请求应答 哪个

      当为0x0800时，表示该数据包是IPv4协议包。

      当为0x08DD时，表示该数据包是IPv6协议包。

      当为0x0806时，表示该数据包是ARP协议包。

      当为0x0835时，表示该数据包是RARP协议包。

      以太网帧解析 一定点开看看

      ​image​

  11. 网络开发模型

    B/S: 浏览器和服务器

    • 优点：客户端零维护，业务扩展易，访问便捷，通用性强。
    • 缺点：服务器压力大，有浏览器兼容性问题，响应速度受限，功能实现受限。

    C/S: 客户端和服务器

    • 优点：本地资源利用好，响应快，定制性强，安全控制优。
    • 缺点：安装不便，维护成本高，扩展性受限，操作系统兼容性差。

  12. 网络字节序函数

    1. 主机转网络字节序

      无论主机是大端，运行下面函数都是转成大端序

      htonl 将32位主机字节序转为网络字节序

      htons 将16位主机字节序转为网络字节序

      头文件 <arpa/inet.h>

    2. 网络字节序转主机

      ntohs

      ntohl

    3. 地址转换

      1. 点分十进制串：192.168.1.123

        int inet_pton(int af, const char *src, void *dst);

        将点分十进制串转换为32位大端的整数

      2. const char *inet_ntop(int af, const void *src, char *dst, socklen_t size);

        size:存储点分十进制大小

UDP通迅

  1. 广播

    • 向局域网内所有主机发送数据

    • 不能透过路由器，跑到另一个局域网。

    • 广播只能通过UDP 和原始IP实现

      单个服务器与多主机通信减少分组流通

      以下几个协议都​需要用到广播 ：

      1. 地址解析协议 ARP

      2. 动态主机配置协议DHCP

      3. 网络时间协议 NTP

        地址解析协议 ARP

        发送数据会携带ip，根据路由表中ip对应mac，知道发送目标地址，

        如果路由表没有，会先发送广播。问谁是这个ip的拥有者把你的mac给我，这时会得到回应

        C:\Users\qwe>arp -a

        接口: 192.168.76.1 --- 0xb
        Internet 地址 物理地址 类型
        192.168.76.254 00-50-56-ed-c2-80 动态
        192.168.76.255 ff-ff-ff-ff-ff-ff 静态
        224.0.0.2 01-00-5e-00-00-02 静态
        224.0.0.22 01-00-5e-00-00-16 静态
        224.0.0.100 01-00-5e-00-00-64 静态
        224.0.0.113 01-00-5e-00-00-71 静态
        224.0.0.167 01-00-5e-00-00-a7 静态
        224.0.0.251 01-00-5e-00-00-fb 静态
        224.0.0.252 01-00-5e-00-00-fc 静态
        224.0.0.253 01-00-5e-00-00-fd 静态
        224.0.1.60 01-00-5e-00-01-3c 静态
        238.238.238.238 01-00-5e-6e-ee-ee 静态
        239.238.237.236 01-00-5e-6e-ed-ec 静态
        239.255.255.250 01-00-5e-7f-ff-fa 静态
        255.255.255.255 ff-ff-ff-ff-ff-ff 静态

        DHCP

        PC向路由器申请ip

        NTP：同步时间

  2. 广播特点

    处于同一网段必须处理数据

    UDP协议栈会向上一直到UDP层 链路层mac+网络层ip+ 传输层，在传输层决定数据是否继续处理，否则丢弃。这是ip一定有一个特殊地址，用于广播

    比如192.0.2.0/24， 其中192.0.2.0 是这个子网的网络地址，24是子网掩码的位数，网络地址是一个IP地址范围的第一个地址，通常用来代表整个网络本身，而不分配给单一设备。对于 192.0.2.0/24 网络，地址范围从 192.0.2.0 到 192.0.2.255。其中 192.0.2.0 表示网络地址，192.0.2.255 是广播地址，实际可分配给设备的地址是从 192.0.2.1 到 192.0.2.254。这是一种特定的网络表达方式，用于表示一个具体的子网。

    定向广播地址：192.168.220.255

    受限广播地址：255.255.255.255 路由器从不转发该广播

    ​** ​广播消息发送者携带的mac是全FF​ **​​

  3. 设置套接字可以广播的权限

  4. 多播

    固定给某几台发送

    • IPV4 的D类地址是多播地址

    • 224.0.0.1 -- 239.255.255.254

    • 多播地址向以太网地址映射

    1. 特点：

      • 多播地址标示一组接口
      • 多播可以用于广域网使用
      • 在ipv4 多播可以多选

    2. IPV6 不支持广播

    3. 多播地址范围

      • 本地网络控制多播地址（224.0.0.0 - 224.0.0.255） ：这些地址用于本地网络中的特定协议和功能，例如路由协议（如 OSPF、RIP）、网络发现（如 ARP）等。这些地址的数据包不会被路由器转发到其他网络。
      • 预留多播地址（224.0.1.0 - 238.255.255.255） ：这些地址可供各种组织和应用程序使用，用于实现特定的多播功能。
      • 本地管理多播地址（239.0.0.0 - 239.255.255.255） ：这些地址用于本地网络内的多播通信，通常用于企业内部网络，以避免与公共网络中的多播地址冲突。

    4. 概说《TCP/IP详解 卷2》第12章 IP多播_以太网special多播地址-优快云博客

      IEEE把一块以太网多播地址分给IANA以支持IP多播，块的地址都是以01:00:5e开头；以00:00:5e开头的以太网单播也分配给IANA。

      计算机网络课程设计之基于 IP 多播的网络会议程序_ip组播远程教学的程序-优快云博客

      以太网 MAC 地址与 IPv4 多播地址的映射

      以太网使用 48 位的 MAC 地址进行数据帧的传输，为了在以太网上支持 IPv4 多播，需要将 IPv4 多播地址映射到以太网 MAC 地址。映射规则如下：

      • 以太网多播 MAC 地址的前 24 位固定为 01-00-5E​，这是 IEEE 分配给多播用途的特定前缀。

      • 以太网多播 MAC 地址的后 23 位取自 IPv4 多播地址的低 23 位。

        以太网多播MAC地址的前缀为 ​01:00:5E​​，后跟 23位 的组标识符。具体结构为：

        • 前3字节：固定为 01:00:5E​。
        • 后3字节：由IPv4多播地址的后23位转换而来。

        IPv4地址 224.0.0.1​ 转换过程：

        1. 二进制表示：1110 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001​。
        2. 提取低23位：000 0000 0000 0000 0000 0001​。
        3. 转换为MAC地址：01:00:5E:00:00:01​。

    多个不同的 IPv4 多播地址可能会映射到同一个以太网多播 MAC 地址：

    ​224.1.1.1​ 和 225.1.1.1​ 映射到的以太网多播 MAC 地址是相同的。因此，主机在接收到以太网多播数据帧后，还需要进一步检查 IPv4 头部中的目的地址，以确定该数据包是否真的是发给自己所在多播组的。

  5. 任播

    找给主机地址近的PC

  6. 单播

    就是一对一的

TCP

  1. 步骤客户端操作服务器端操作
    1socket()：创建套接字socket()：创建套接字
    2connect()：尝试与服务器建立连接bind()：将套接字绑定到特定 IP 地址和端口号
    3send()：向服务器发送请求数据listen()：使套接字进入监听状态
    4recv()：接收服务器发送的应答数据accept()：阻塞等待，接受客户端连接
    5close()：关闭套接字，结束连接recv()：阻塞等待接收客户端发送的数据
    6 send()：向客户端发送应答数据
    7 recv()：再次接收客户端可能发来的数据
    8 close()：关闭套接字，结束与客户端的通信

    #include <sys/socket.h>

  2. 三次握手

    graph LR classDef process fill:#E5F6FF,stroke:#73A6FF,stroke-width:2px; A([TCP 头部]):::process --> B(源端口号<br/>16 位):::process B --> C(目的端口号<br/>16 位):::process C --> D(序列号<br/>32 位):::process D --> E(确认号<br/>32 位):::process E --> F(数据偏移<br/>4 位):::process F --> G(保留位<br/>6 位):::process G --> H(控制位<br/>6 位):::process H --> I(窗口大小<br/>16 位):::process I --> J(校验和<br/>16 位):::process J --> K(紧急指针<br/>16 位):::process K --> L(选项 + 填充<br/>可变):::process

connect 函数：

标志位解释
ACK（Acknowledgment）确认标志。该标志置为 1 时，意味着确认号字段有效。在 TCP 通信里，接收方借此向发送方表明已成功接收一定范围的数据。比如接收方收到序列号 1 - 100 的数据后，会发 ACK = 1 的包，确认号设为 101，告诉发送方期望后续数据包从 101 开始，保障数据按序、可靠传输。
PSH（Push）推送标志。设为 1 时，要求接收方尽快把数据交给应用程序，而非等缓冲区积累更多数据。像用户通过 Telnet 或 SSH 输入命令，设置此标志能让服务器快速处理命令，提高交互实时性。
RST（Reset）复位标志。置为 1 用于重置 TCP 连接，一般在出现异常时使用，如收到非法数据包、连接超时或需强制关闭连接等情况。收到 RST 包的一方会立刻终止当前连接并释放资源。
SYN（Synchronize）同步标志。在 TCP 连接建立的三次握手阶段发挥作用，用于同步双方的初始序列号。客户端发 SYN 包带自己选的初始序列号，服务器回 SYN + ACK 包也含自身初始序列号，为数据传输奠定基础。
FIN（Finish）结束标志。设为 1 表示发送方无数据要发，请求关闭 TCP 连接。在 TCP 四次挥手过程中，发起关闭的一方先发送 FIN 包，另一方收到后发 ACK 包确认，进而逐步关闭连接。

Seq：序列号

Ack：（小写）确定序列号

  • 确认序列号

  • 期望下一次对方报文的序列号为我的确认序列号

    Ack 值的计算规则

    Ack 的值始终基于以下公式：
    Ack = 对方发送的 Seq + 已接收的数据长度 + 标志位消耗的 Seq（如 SYN/FIN）

sequenceDiagram participant Client participant Server Client->>Server: SYN = 1, Seq = x Server->>Client: SYN = 1, ACK = 1, Seq = y, Ack = x + 1 Client->>Server: ACK = 1, Seq = x + 1, Ack = y + 1

代码解释

  1. 第一次握手：

    • ​Client->>Server: SYN = 1, Seq = x​ 表示客户端向服务器发送一个 SYN 包。其中 SYN = 1​ 表示这是一个同步请求，用于初始化连接；Seq = x​ 是客户端选择的初始序列号。

  2. 第二次握手：

    • ​Server->>Client: SYN = 1, ACK = 1, Seq = y, Ack = x + 1​ 表示服务器收到客户端的 SYN 包后，向客户端发送一个 SYN + ACK 包。SYN = 1​ 表示服务器也初始化一个新的连接；ACK = 1​ 表示对客户端 SYN 包的确认；Seq = y​ 是服务器选择的初始序列号；Ack = x + 1​ 表示服务器期望客户端的下一个序列号是 x + 1​。

  3. 第三次握手：

    • ​Client->>Server: ACK = 1, Seq = x + 1, Ack = y + 1​ 表示客户端收到服务器的 SYN + ACK 包后，向服务器发送一个 ACK 包。ACK = 1​ 表示对服务器 SYN 包的确认；Seq = x + 1​ 是客户端的下一个序列号；Ack = y + 1​ 表示客户端期望服务器的下一个序列号是 y + 1​。
nc 127.0.0.1 8888

在连接之前，确保有一个服务在 127.0.0.1​ 的 8888​ 端口监听。如果没有，可以在另一个终端使用 nc​ 开启监听：

收起

nc -l 127.0.0.1 8888

以下是TCP三次握手、数据传输（发送“hello”）及断开连接的完整流程分析，结合字段含义和数值变化说明：

客户端 服务端
|----SYN(Seq=1000)----------->|
|<---SYN+ACK(Seq=5000, Ack=1001)--|
|----ACK(Seq=1001, Ack=5001)--->| // 连接建立
|----PSH+"hello"(Seq=1001)----->|
|<-------ACK(Ack=1006)---------|
|----FIN(Seq=1006)------------>|
|<-------ACK(Ack=1007)---------|
|<-----FIN(Seq=5001)-----------|
|-------ACK(Ack=5002)--------->| // 连接关闭

描述了TCP三次握手、数据传输（发送“hello”和“hi”）及断开连接的过程：

Ack = 对方发送的 Seq + 已接收的数据长度 + 标志位消耗的 Seq（如 SYN/FIN）

客户端 服务端
|---- SYN(Seq=1000) ------------------------->|
|<--- SYN+ACK(Seq=5000, Ack=1001) ------------|
|---- ACK(Seq=1001, Ack=5001) ---------------->|
|---- PSH + "hello" (Seq=1001) --------------->|
| 注："hello"长度为 5 字节，客户端期望下一个序列号为 1006 |
|<--- ACK(Ack=1006) -------------------------|
|---- PSH + "hi" (Seq=1006) ----------------->|
| 注："hi"长度为 2 字节，客户端期望下一个序列号为 1008 |
|<--- ACK(Ack=1008) -------------------------|
|---- FIN(Seq=1008) ------------------------->|
| 注：客户端发起关闭连接，此时 Seq 为发送完 "hi" 后的 1008 |
|<--- ACK(Ack=1009) -------------------------|
| 注：服务端确认客户端关闭请求，期望客户端下一个 Seq 为 1009 |
|<--- FIN(Seq=5001) ------------------------->|
| 注：服务端发起关闭连接 |
|---- ACK(Ack=5002) ------------------------->|
// 连接关闭

描述了TCP三次握手、客户端发送完 （发送“hello”和“hi”），服务端回复yes

Ack = 对方发送的 Seq + 已接收的数据长度 + 标志位消耗的 Seq（如 SYN/FIN）

客户端 服务端
|---- SYN (Seq=1000, Ack=0) ------------------------->| // 1. 客户端发起连接
|<--- SYN+ACK (Seq=5000, Ack=1001) ------------------| // 2. 服务端确认连接
|---- ACK (Seq=1001, Ack=5001) -------------------->| // 3. 客户端完成握手
|---- PSH+"hello" (Seq=1001, Ack=5001) --------->| // 4. 客户端发送数据（5字节）
|<--- ACK (Seq=5001, Ack=1006) ---------------------| // 5. 服务端确认数据
|---- PSH+"hi" (Seq=1006, Ack=5001) ------------->| // 6. 客户端发送数据（2字节）**应为 5001**
|<--- ACK (Seq=5001, Ack=1008) ---------------------| // 7. 服务端确认数据
|<--- PSH+"yes" (Seq=5001, Ack=1008) ------------| // 8. 服务端发送数据（3字节）
|---- ACK (Seq=1008, Ack=5004) --------------------->| // 9. 客户端确认数据
|---- FIN (Seq=1008, Ack=5004) -------------------->| // 10. 客户端发起关闭
|<--- ACK (Seq=5004, Ack=1009) ---------------------| // 11. 服务端确认关闭请求
|<--- FIN (Seq=5004, Ack=1009) -------------------->| // 12. 服务端发起关闭
|---- ACK (Seq=1009, Ack=5005) -------------------->| // 13. 客户端确认关闭

以太网帧格式及ARP协议简介 - 知乎

以太网数据帧详细解析 逐字节分析 - jueyuanfengsheng - 博客园

  1. 四次挥手

​image​

ack和fin 可能一起发送，有可能是三次挥手，(服务端、客户端都能主动关闭)下面是客户端主动关闭：

客户端 服务端
|---- FIN (Seq=1000, Ack=2001) -------------------->| // 客户端发起关闭连接，Seq=1000
| 注：客户端发送 FIN 包，表示不再发送数据 |
|<--- ACK (Seq=2001, Ack=1001) ---------------------| // 服务端确认客户端的 FIN，Ack=1001，客户端底层协议栈还未关闭，所以能够收到服务器fin，必须要等待第四步ack发送给服务器才关闭 MSL：最大报文生存时间 2-3min
| 注：服务端确认客户端关闭请求，Ack=1001 |
|<--- FIN (Seq=2001, Ack=1001) -------------------->| // 服务端发起关闭连接，Seq=2001
| 注：服务端发送 FIN 包，表示不再发送数据 |
|---- ACK (Seq=1001, Ack=2002) -------------------->| // 客户端确认服务端的 FIN，Ack=2002
// 连接关闭

‍

滑动窗口

mss：在建立连接时，双方会通过 SYN 包中的 MSS选项 来告知彼此的MSS大小。

知道TCP协议段格式中有一个16位窗口大小，这便是用于描述滑动窗口的。但是不同于UDP中的16位UDP长度，这里并不是只能最大表示64KB。在选项中有一项“窗口扩展因子”，可以以指数形式扩大窗口。

比如16位窗口大小中位64KB，窗口扩展因子为1，则表示64KB*2^1=128KB.

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