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TCP/IP
TCP/IP是一组协议,它管理互联网上数据的传输方式。它代表传输控制协议/互联网协议,是网络中最广泛使用的协议套件。
TCP/IP协议是一个协议簇。里面包括很多协议的,TCP、UDP都只是其中的一种, 之所以命名为TCP/IP协议,因为TCP、IP协议是两个很重要的协议,就以它们命名了。
分层
TCP/IP是一个分层协议,每个层负责数据传输的特定方面。这些层包括:
应用层:该层负责为应用程序提供服务,例如电子邮件、文件传输和Web浏览。在这个层次上的协议包括HTTP、FTP和SMTP等。
传输层:该层负责提供可靠的数据传输,例如TCP协议。
网络层:该层负责将数据包从源主机传输到目标主机,例如IP协议。
数据链路层:该层负责将数据包从一个节点传输到另一个节点,例如以太网协议。
物理层:该层负责将数据转换为电信号,并在物理媒介上传输数据,例如光纤和电缆。
在TCP/IP协议中,每个层都有自己的协议和功能。每个层都将数据传输的任务分解为更小的任务,并将这些任务分配给下一层处理。这种分层结构使得网络通信更加可靠和灵活,因为它允许不同的协议在不同的层次上进行交互,并且可以根据需要添加或删除协议。
例如,如果需要在网络层添加一个新的协议来提高网络性能,可以在网络层添加该协议,而不会影响其他层的功能。同样,如果需要更改传输层协议以提高数据传输的可靠性,可以更改传输层协议,而不会影响其他层的功能。这种分层结构使得网络协议的开发和维护更加容易和灵活。
在TCP/IP协议中,TCP协议使用三次握手建立连接,使用四次挥手关闭连接。
三次握手
客户端向服务器发送一个SYN包,其中SYN标志位被设置为1,表示客户端请求建立连接。
服务器收到SYN包后,向客户端发送一个SYN/ACK包,其中SYN和ACK标志位都被设置为1,表示服务器已经收到客户端的请求,并同意建立连接。
客户端收到SYN/ACK包后,向服务器发送一个ACK包,其中ACK标志位被设置为1,表示客户端已经收到服务器的确认,并建立连接。
这样,TCP连接就建立成功了。在三次握手过程中,客户端和服务器都要发送和接收数据包,以确保连接的可靠性。
在数据传输过程中,TCP协议使用滑动窗口机制来控制发送方和接收方之间的数据流量。发送方会根据接收方的反馈动态调整发送速率,以避免网络拥塞和数据丢失。接收方会根据自己的处理能力和缓存空间来控制数据的接收速率,以避免数据包的积压和丢失。
四次挥手
客户端向服务器发送一个FIN包,其中FIN标志位被设置为1,表示客户端已经完成了数据传输,并请求关闭连接。
服务器收到FIN包后,向客户端发送一个ACK包,其中ACK标志位被设置为1,表示服务器已经收到客户端的请求,并进入CLOSE_WAIT状态。此时,服务器可以继续向客户端发送数据包,但不能再接收客户端的数据包。
服务器完成数据传输后,会向客户端发送一个FIN包,其中FIN标志位被设置为1,表示服务器已经完成了数据传输,并请求关闭连接。
客户端收到FIN包后,向服务器发送一个ACK包,其中ACK标志位被设置为1,表示客户端已经收到服务器的关闭请求,并关闭连接。此时,客户端进入TIME_WAIT状态,等待一段时间后才会关闭连接。这是为了确保服务器收到了客户端的ACK包,并且可以处理可能在传输过程中出现的延迟数据包。