传输层协议基础（三次握手&四次挥手）

目标：
TCP协议及TCP协议的构造
TCP协议可靠传输的实现
UDP协议的概念与作用

传输层

1. 传输层建立管理维护本段到对端的链接
2. 传输层主要包含两种协议:TCP与UDP
   端口号
   端口是传输层,TCP或UDP来识别服务的
   0~1024之间的端口号为通用端口,遵循相同的标准化方法;
   1024~49151之间的端口为注册端口,用于特定用途;
   49151~65535之间的 端口为动态端口,供任何需求的应用程序使用

TCP协议

TCP

TCP/IP协议不是TCP和IP这两个协议的合称，而是指因特网整个TCP/IP协议族。
从协议分层模型方面来讲，TCP/IP由四个层次组成：网络接口层、网络层、传输层、应用层。
TCP协议：即传输控制协议，它提供的是一种可靠的数据流服务。当传送受差错干扰的数据，或举出网络故障，或网络负荷太重而使网际基本传输系统不能正常工作时，就需要通过其他的协议来保证通信的可靠。TCP就是这样的协议。TCP采用“带重传的肯定确认”技术来实现传输的可靠性。并使用“滑动窗口”的流量控制机制来高网络的吞吐量。TCP通信建立实现了一种“虚电路”的概念。双方通信之前，先建立一条链接然后双方就可以在其上发送数据流。这种数据交换方式能提高效率，但事先建立连接和事后拆除连接需要开销。

传输层控制协议TCP
面向连接的,可靠的传输层协议传输数据之前,要先建立连接有可靠的传输机制
TCP包格式

可靠传输的实现
滑动窗口

图解:每次只能发送大小=20的数据 多余的数据不允许发送,等发送的数据并收到确认了.然后后面数据顶上满20后,后面的数据停止发送
超时重传:
介绍了发送方如果收不到确认的情况,会停止等待,并且超时重传.
流量控制:
滑动窗口越大,发送速度也就越大,TCP可以使用滑动窗口的大小来进行控制速度,从而控制流量

三次握手:
三次握手的目的:消除旧有连接请求的列号和确认号并交换TCP窗口大小信息
四次挥手:
由于TCP的半关闭特性,TCP连接时(全双传递)因此每个方向必须单独的进行关闭.
**原则:**当一方完成他的数据发送任务后就能发送一个当一端收到一个FIN后,它必须通知应用层另一端已经收到一个FIN意味着在这乙方向上没有数据流动了,保受对方发送的数据
《《《《《《三次握手四次挥手的过程及图解放到文章最后》》》》》》

UDP协议:

UDP(数据报文协议)
UDP是面向数据报的传输层协议
UDP的不可靠性:把应用程序传给IP层的数据发送出去，但并不保证他们能达到目的
UDP的封装：

主要讲述的是
1、TCP三次握手原理。
2、TCP四次挥手原理，为什么要四次挥手。

TCP三次握手原理：
首先，给张图片，建立TCP三次握手的直观印象。

每次握手（发送数据请求或应答）时，发送的数据为TCP报文，TCP段包含了源/目的地址，端口号，初始序号，滑动窗口大小，窗口 扩大因子，最大报文段长度等。还有一些标志位：
（1）SYN：同步序号
（2）ACK：应答回复
（3）RST：复位连接，消除旧有的同步序号
（4）PSH：尽可能的将数据送往接收进程
（5）FIN：发送方完成数据发送
（6）URG

从图中，可以看出三次握手的基本步骤是：
第一次握手：客户端向服务器端发送连接请求包SYN（syn=j），等待服务器回应；
第二次握手: 服务器端收到客户端连接请求包SYN（syn=j）后，将客户端的请求包SYN（syn=j）放入到自己的未连接队列，此时服务器需要发送两个包给客户端；
　　（1）向客户端发送确认自己收到其连接请求的确认包ACK（ack=j+1），向客户端表明已知道了其连接请求
　　（2）向客户端发送连接询问请求包SYN（syn=k），询问客户端是否已经准备好建立连接，进行数据通信；
　　即在第二次握手时服务器向客户端发送ACK（ack=j+1）和SYN（syn=k）包，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ACK（ack=j+1）和SYN（syn=k）包后，知道了服务器同意建立连接，此时需要发送连接已建立的消息给服务器；
　　向服务器发送连接建立的确认包ACK（ack=k+1），回应服务器的SYN（syn=k）告诉服务器，我们之间已经建立了连接，可以进行数据通信。
　　ACK（ack=k+1）包发送完毕，服务器收到后，此时服务器与客户端进入ESTABLISHED状态，开始进行数据传送。

四次挥手
TCP释放连接需四次挥手
先看图，直观的了解下：

需四次挥手原因：由于TCP的半关闭特性，TCP连接时双全工（即数据在两个方向上能同时传递），因此，每个方向必须单独的进行关闭。这个原则就是：当一方完成它的数据发送任务后就能发送一个FIN来终止这个方向上的连接。当一端收到一个FIN后，它必须通知应用层另一端已经终止了那个方向的数据传送。即收到一个FIN意味着在这一方向上没有数据流动了。
目的：保证服务器与客户端都能完全的接受对方发送的数据。 假设客户机A向服务器B请求释放TCP连接，则：
第一次挥手：主机A向主机B发送FIN包；A告诉B，我（A）发送给你（B）的数据大小是N，我发送完毕，请求断开A->B的连接。
第二次挥手：主机B收到了A发送的FIN包，并向主机A发送ACK包；B回答A，是的，我总共收到了你发给我N大小的数据，A->B的连接关闭。
第三次挥手：主机B向主机A发送FIN包；B告诉A，我（B）发送给你（A）的数据大小是M，我发送完毕，请求断开B->A的连接。
第四次挥手：主机A收到了B发送的FIN包，并向主机B发送ACK包；A回答B，是的，我收到了你发送给我的M大小的数据，B->A的连接关闭。