当前位置: 首页 > news >正文

传输层协议——TCP

TCP协议

TCP全称为“传输控制协议”,要对数据的传输进行一个详细的控制。

特点

  • 面向连接的
  • 可靠性
  • 字节流

TCP的协议段格式

在这里插入图片描述

  • 源/目的端口:表示数据从哪个进程来,到哪个进程
  • 4位首部长度:表示该TCP头部有多少字节(注意它的单位是4字节),因为TCP报头的范围为[20,60],所以4位首部长度范围就是[5,15]
  • 16位校验和:校验报文是否符合要求,不符合直接丢弃

6位标记位

  • URG:紧急指针是否有效
  • ACK:确认号是否有效
  • PSH:提示服务端立刻将TCP缓冲区的数据读走
  • RST:对方要求重新建立链接
  • SYN:请求建立连接,我们携带SYN标识的称为同步报文段
  • FIN:通知对方,本端将断开连接。

我将从下面的几个场景中来阐述一下TCP中协议段格式的每个含义。

ACK确认应答机制

在这里插入图片描述

当我们主机A发送数据的时候,主机B需要给主机A发送“已收到”(ACK),这时主机A开知道数据已经发送到了主机B。但如果主机B想要发数据给主机A,那么就又要需要一次write了,所以效率其实是不高的,所以有了后面的捎带应答。

捎带应答

我们发现,很多情况下,客户端服务器在应用层也是 "一发一收"的.意味着客户端给服务器说了 “How are you”,服务器也会给客户端回一个 “Fine,thank you”;那么这个时候 ACK就可以搭顺风车,和服务器回应的 "Fine, thank you"一起回给客户端

32位序号和32位确认序号

32位序号:在建立连接的时候,计算机会随机生成一个随机数作为初始值,当传送一次数据的时候,会累加上数据的大小。 用来解决网络中乱序的问题
32位确认序号:发送端接受到确认应答后,可以认为这个序号之前的序号全部被收到了。用来解决网络中丢包的问题

三次握手与四次挥手

TCP建立连接
在这里插入图片描述

  • 一开始的时候,客户端和服务端都是CLOSED状态,然后服务端去监听某个端口,然后处于LISTEN状态
  • 客户端就会去建立连接,然后会先初始化序号(clinet_isn),将SYN标记位置为1,然后将整个报头发送过去,之后客户端除以SYN_SENT状态
  • 服务端收到了来自客户端携带的SYN报头后,也会先初始化自己的序(server_isn)号,然后将确认应答设置为clinet_isn+1,,将TCP报头中ACK和SYN设置为1,然后将报文发送给客户端。之后状态为SYN_REVD
  • 最后客户端收到了来自服务端的数据,将TCP中ACK置为1,将确认序号设置为server_isn+1,然后将报文发送给服务端(这次可以携带数据),之后客户端状态为ESTABLISHED。

从上面的三次握手中可以看到,第二次服务端返回ACK和SYN的时候,其实就用到了捎带应答。 而且注意 前两次握手是不能发送数据的,而第三次是可以的。

四次挥手

在这里插入图片描述

  • 客户端首先会先发送携带FIN的报文给服务端,表示要断开连接。之后状态设置为FIN_WAIT_1
  • 服务端收到该报文后,就向客户端发送 ACK 应答报文,接着服务端进入 CLOSE_WAIT 状态。
  • 客户端收到服务端的 ACK 应答报文后,之后进入 FIN_WAIT_2 状态。
  • 这时,服务端可能需要处理数据。之后会发送FIN报文,之后状态为LAST_ACK
  • 客户端收到服务端的 FIN 报文后,回一个 ACK 应答报文,之后进入 TIME_WAIT 状态
  • 服务端收到了 ACK 应答报文后,就进入了 CLOSE 状态,至此服务端已经完成连接的关闭。
  • 客户端在经过 2MSL 一段时间后,自动进入 CLOSE 状态,至此客户端也完成连接的关闭。

2MSL:刚好是客户端发送数据到服务端的时间 + 服务端发送数据回到客户端的时间(这样就确保再2MSL之后,再无数据处理了)

其实你看,三次握手因为捎带应答,合并成了一次,而四次挥手中,不合并是因为,服务端可能还会发送数据给客户端。
之所以被称为四次挥手,你看图中,是不是客户端和服务端都会发送FIN和ACK来表示自己要断开连接,一来一回刚好4次。

为什么是三次握手?1次可以吗?2次可以吗?4次可以吗?

先来回答一下为什么是三次握手

  • 需要确保通信是正常的。3次刚好可以验证TCP全双工
  • 确保双方OS是健康的,且愿意通信(各自发送ACK)

再聊一聊如果TCP1次和2次握手会发生什么事

  • 我们要知道建立连接是需要消耗资源的,所以如果有人恶意的发送大量SYN报文呢,并且不想接受数据,这样看,1次和2次握手是不是很不合理呢?

4次握手可以吗?

  • 当然可以,但是没必要,因为3次握手已经是最少可靠的连接建立了,并且保证了全双工。

超时重传机制

TCP要保证所有的数据包可以达到对方,就必须要有超时重传的机制。
在这里插入图片描述

  • 主机A发送数据给主机B,但由于网络的原因,数据没有到达主机B
  • 主机A在一个特定的时间间隔(这个时间间隔在不同的内核版本中是不同的)内没有收到主机B的数据,就会重新发送(注意重新传的SYN报文是一样的)。

但是,主机 A未收到 B发来的确认应答,也可能是因为 ACK丢失了

在这里插入图片描述

因此主机 B会收到很多重复数据.那么 TCP协议需要能够识别出那些包是重复的包,并且把重复的丢弃掉.
所以就有了序号,可以做到去重的效果。

那么最后一个问题来了??
超时的时间怎么确定呢??

  • 最理想的情况下,找到一个最小的时间,保证 “确认应答一定能在这个时间内返回”.
  • 但是这个时间的长短,随着网络环境的不同,是有差异的
  • 如果超时时间设的太长,会影响整体的重传效率
  • 如果超时时间设的太短,有可能会频繁发送重复的包

所以TCP为了保证无论在任何环境下都能比较高性能的通信,因此会动态计算这个最大超时时间.

  • Linux中(BSD Unix和 Windows也是如此),超时以 500ms为一个单位进行控制,每次判定超时重发的超时时间都是500ms的整数倍.
  • 如果重发一次之后,仍然得不到应答,等待 2*500ms后再进行重传.
  • 如果仍然得不到应答,等待 4*500ms进行重传.依次类推,以指数形式递增.

重发的次数和操作系统有关。
在ubuntu20.04下是6次
在这里插入图片描述

如何理解面向字节流

在创建一个TCP的socket,内核会创建一个发送缓冲区一个接受缓冲区

  • 调用write,数据会先写入发送缓冲区中
  • 如果发送的字节流太长,会被拆分成多个TCP的数据发出
  • 如果发送的字节数太短,就会先在缓冲区里等待,等到缓冲区长度差不多了,或者等待时机发送出去
  • 接收数据的时候, 数据也是从网卡驱动程序到达内核的接收缓冲区
  • 然后应用程序可以调用 read 从接收缓冲区拿数据
  • 另一方面, TCP 的一个连接, 既有发送缓冲区, 也有接收缓冲区, 那么对于这一
    个连接, 既可以读数据, 也可以写数据. 这个概念叫做 全双工

就是由于这个缓冲区的原因,TCP的读和写不再需要一一匹配,例如

  • 写 100 个字节数据时, 可以调用一次 write 写 100 个字节, 也可以调用 100 次write, 每次写一个字节
  • 读 100 个字节数据时, 也完全不需要考虑写的时候是怎么写的, 既可以一次read 100 个字节, 也可以一次 read 一个字节, 重复 100 次

相关文章:

传输层协议——TCP

TCP协议 TCP全称为“传输控制协议”,要对数据的传输进行一个详细的控制。 特点 面向连接的可靠性字节流 TCP的协议段格式 源/目的端口:表示数据从哪个进程来,到哪个进程4位首部长度:表示该TCP头部有多少字节(注意它…...

C++相关概念和易错语法(23)(set、仿函数的应用、pair、multiset)

1.set和map存在的意义 (1)set和map的底层都是二叉搜索树,可以达到快速排序(当我们按照迭代器的顺序来遍历set和map,其实是按照中序来遍历的,是排过序的)、去重、搜索的目的。 (2&a…...

netty入门-3 EventLoop和EventLoopGroup,简单的服务器实现

文章目录 EventLoop和EventLoopGroup服务器与客户端基本使用增加非NIO工人NioEventLoop 处理普通任务与定时任务 结语 EventLoop和EventLoopGroup 二者大概是什么这里不再赘述,前一篇已简述过。 不理解也没关系。 下面会简单使用,看了就能明白是什么 这…...

通信原理-思科实验五:家庭终端以太网接入Internet实验

实验五 家庭终端以太网接入Internet实验 一实验内容 二实验目的 三实验原理 四实验步骤 1.按照上图选择对应的设备,并连接起来 为路由器R0两个端口配置IP 为路由器R1端口配置IP 为路由器设备增加RIP,配置接入互联网的IP的动态路由项 5.为路由器R1配置静…...

【Vue】vue概述

1、简介 Vue.js(简称Vue)是一款用于构建用户界面的渐进式JavaScript框架。由前Google高级软件工程师尤雨溪(Evan You)于2014年创建,是一个独立且社区驱动的开源项目。Vue.js基于标准的HTML、CSS和JavaScript&#xff…...

Docker use experience

#docker command docker load -i <镜像文件.tar> docker run -it -d --name 容器名 -p 宿主机端口:容器端口 -v 宿主机文件存储位置:容器内文位置 镜像名:Tag /bin/bash docker commit -m"提交的描述信息" -a"作者" 容器ID 要…...

Android平台RTSP|RTMP直播播放器技术接入说明

技术背景 大牛直播SDK自2015年发布RTSP、RTMP直播播放模块&#xff0c;迭代从未停止&#xff0c;SmartPlayer功能强大、性能强劲、高稳定、超低延迟、超低资源占用。无需赘述&#xff0c;全自研内核&#xff0c;行业内一致认可的跨平台RTSP、RTMP直播播放器。本文以Android平台…...

数据结构——栈(顺序结构)

一、栈的定义 栈是一种数据结构&#xff0c;它是一种只能在一端进行插入和删除操作的特殊线性表。这一端被称为栈顶&#xff0c;另一端被称为栈底。栈按照后进先出&#xff08;LIFO&#xff09;的原则进行操作&#xff08;类似与手枪装弹后射出子弹的顺序&#xff09;。在计算…...

速盾:cdn能防御ddos吗?

CDN&#xff08;内容分发网络&#xff09;是一种广泛应用于互联网中的技术&#xff0c;它通过将内容分发到全球各地的服务器上&#xff0c;以提高用户在访问网站时的加载速度和稳定性。然而&#xff0c;CDN是否能够有效防御DDoS&#xff08;分布式拒绝服务&#xff09;攻击是一…...

分享 2 个 .NET EF 6 只更新某些字段的方法

前言 EF 更新数据时&#xff0c;通常情况下&#xff0c;是更新全部字段的&#xff0c;但实际业务中&#xff0c;更新全部字段的情况其实很少&#xff0c;一般都是修改其中某些字段&#xff0c;所以为了实现这个目标&#xff0c;很多程序员通常会这样作&#xff1a; 先从数据库…...

vs code解决报错 (c/c++的配置环境 远端机器为Linux ubuntu)

参考链接&#xff1a;https://blog.csdn.net/fightfightfight/article/details/82857397 https://blog.csdn.net/m0_38055352/article/details/105375367 可以按照步骤确定那一步不对&#xff0c;如果一个可以就不用往下看了 目录 一、检查一下文件扩展名 二、安装扩展包并…...

08 字符串和字节串

使用单引号、双引号、三单引号、三双引号作为定界符&#xff08;delimiter&#xff09;来表示字符串&#xff0c;并且不同的定界符之间可以相互嵌套。 很多内置函数和标准库对象也都支持对字符串的操作。 x hello world y Python is a great language z Tom said, "Le…...

vue使用mavonEditor(流程图、时序图、甘特图实现)

mavonEditor 安装mavonEditor $ npm install mavon-editor --save使用 // 全局注册import Vue from vueimport mavonEditor from mavon-editorimport mavon-editor/dist/css/index.css// useVue.use(mavonEditor)new Vue({el: #main,data() {return { value: }}})//局部使用…...

Java实现短信验证码服务

1.首先这里使用的是阿里云的短信服务。 package com.wzy.util;; import cn.hutool.captcha.generator.RandomGenerator; import com.aliyun.dysmsapi20170525.Client; import com.wzy.entity.Ali; import org.springframework.stereotype.Component;/*** Author: 顾安* Descri…...

python中的线程

线程 线程概念 线程 在一个进程的内部, 要同时干多件事, 就需要同时运行多个"子任务", 我们把进程内的这些"子任务"叫做线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中, 是进程的实际运作单位。一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流…...

hcip学习 多实例生成树,VRRP工作原理

一、STP 和 RSTP 解决了什么问题 1、STP&#xff1a;解决了在冗余的二层网络中所出现的环路问题 2、RSTP&#xff1a;在 STP 的基础上&#xff0c;解决了 STP 收敛速度慢的问题&#xff0c;引入了一些 STP 保护机制&#xff0c;使其网络更加稳定 二、MSTP 针对 RSTP 的改进 …...

Docker搭建群晖

Docker搭建群晖 本博客介绍在docker下搭建群晖 1.编辑docker-compose.yml文件 version: "3" services:dsm:container_name: dsmimage: vdsm/virtual-dsm:latestenvironment:DISK_SIZE: "16G"cap_add:- NET_ADMIN ports:- 8080:50…...

【java】BIO,NIO,多路IO复用,AIO

在Java中&#xff0c;处理I/O操作的模型主要有四种&#xff1a;阻塞I/O (BIO), 非阻塞I/O (NIO), 异步I/O (AIO), 以及IO多路复用。下面详细介绍这四种I/O模型的工作原理和应用场景。 1. 阻塞I/O (BIO) 工作原理 阻塞I/O是最传统的I/O模型。在这种模型中&#xff0c;当一个线…...

服务器怎样减少带宽消耗的问题?

择业在使用服务器的过程中会消耗大量的带宽资源&#xff0c;而减少服务器的带宽消耗则可以帮助企业降低经济成本&#xff0c;同时还能够提高用户的访问速度&#xff0c;那么服务器怎样能减少带宽的消耗呢&#xff1f;本文就来带领大家一起来探讨一下吧&#xff01; 企业可以选择…...

linux 报错:bash: /etc/profile: 行 32: 语法错误:未预期的文件结束符

目录 注意错误不一定错在最后一行 i进入编辑 esc退出编辑 &#xff1a;wq 保存编辑退出 &#xff1a;q&#xff01;不保存退出 if [ $# -eq 3 ] then if [ ! -e "$1" ]; then miss1 $1 elif [ ! -e "$2" -a ! -e "$3" ]; then miss2and3…...

AI-调查研究-01-正念冥想有用吗?对健康的影响及科学指南

点一下关注吧&#xff01;&#xff01;&#xff01;非常感谢&#xff01;&#xff01;持续更新&#xff01;&#xff01;&#xff01; &#x1f680; AI篇持续更新中&#xff01;&#xff08;长期更新&#xff09; 目前2025年06月05日更新到&#xff1a; AI炼丹日志-28 - Aud…...

React 第五十五节 Router 中 useAsyncError的使用详解

前言 useAsyncError 是 React Router v6.4 引入的一个钩子&#xff0c;用于处理异步操作&#xff08;如数据加载&#xff09;中的错误。下面我将详细解释其用途并提供代码示例。 一、useAsyncError 用途 处理异步错误&#xff1a;捕获在 loader 或 action 中发生的异步错误替…...

模型参数、模型存储精度、参数与显存

模型参数量衡量单位 M&#xff1a;百万&#xff08;Million&#xff09; B&#xff1a;十亿&#xff08;Billion&#xff09; 1 B 1000 M 1B 1000M 1B1000M 参数存储精度 模型参数是固定的&#xff0c;但是一个参数所表示多少字节不一定&#xff0c;需要看这个参数以什么…...

如何在看板中体现优先级变化

在看板中有效体现优先级变化的关键措施包括&#xff1a;采用颜色或标签标识优先级、设置任务排序规则、使用独立的优先级列或泳道、结合自动化规则同步优先级变化、建立定期的优先级审查流程。其中&#xff0c;设置任务排序规则尤其重要&#xff0c;因为它让看板视觉上直观地体…...

iPhone密码忘记了办?iPhoneUnlocker,iPhone解锁工具Aiseesoft iPhone Unlocker 高级注册版​分享

平时用 iPhone 的时候&#xff0c;难免会碰到解锁的麻烦事。比如密码忘了、人脸识别 / 指纹识别突然不灵&#xff0c;或者买了二手 iPhone 却被原来的 iCloud 账号锁住&#xff0c;这时候就需要靠谱的解锁工具来帮忙了。Aiseesoft iPhone Unlocker 就是专门解决这些问题的软件&…...

页面渲染流程与性能优化

页面渲染流程与性能优化详解&#xff08;完整版&#xff09; 一、现代浏览器渲染流程&#xff08;详细说明&#xff09; 1. 构建DOM树 浏览器接收到HTML文档后&#xff0c;会逐步解析并构建DOM&#xff08;Document Object Model&#xff09;树。具体过程如下&#xff1a; (…...

【决胜公务员考试】求职OMG——见面课测验1

2025最新版&#xff01;&#xff01;&#xff01;6.8截至答题&#xff0c;大家注意呀&#xff01; 博主码字不易点个关注吧,祝期末顺利~~ 1.单选题(2分) 下列说法错误的是:&#xff08; B &#xff09; A.选调生属于公务员系统 B.公务员属于事业编 C.选调生有基层锻炼的要求 D…...

工业自动化时代的精准装配革新:迁移科技3D视觉系统如何重塑机器人定位装配

AI3D视觉的工业赋能者 迁移科技成立于2017年&#xff0c;作为行业领先的3D工业相机及视觉系统供应商&#xff0c;累计完成数亿元融资。其核心技术覆盖硬件设计、算法优化及软件集成&#xff0c;通过稳定、易用、高回报的AI3D视觉系统&#xff0c;为汽车、新能源、金属制造等行…...

爬虫基础学习day2

# 爬虫设计领域 工商&#xff1a;企查查、天眼查短视频&#xff1a;抖音、快手、西瓜 ---> 飞瓜电商&#xff1a;京东、淘宝、聚美优品、亚马逊 ---> 分析店铺经营决策标题、排名航空&#xff1a;抓取所有航空公司价格 ---> 去哪儿自媒体&#xff1a;采集自媒体数据进…...

python执行测试用例,allure报乱码且未成功生成报告

allure执行测试用例时显示乱码&#xff1a;‘allure’ &#xfffd;&#xfffd;&#xfffd;&#xfffd;&#xfffd;ڲ&#xfffd;&#xfffd;&#xfffd;&#xfffd;ⲿ&#xfffd;&#xfffd;&#xfffd;Ҳ&#xfffd;&#xfffd;&#xfffd;ǿ&#xfffd;&am…...