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TCP协议详解

news 2025/12/27 4:04:20

1.TCP的准备条件

在古代的时候，古人们经常写书信进行交流，写书信的前提是你要知道这份信是要寄给谁

在网络中，我们通过ip+端口号找对目标对象，但是现在网站一般会对ip+端口注册一个域名，所以我们一般就是对域名进行查找，但是虽然我们看到通过域名找到了对应的网站，但是真的是我们看到的那样么？它又是通过什么方法将域名解析成ip+端口呢？

  1. 解析URL

  • 生成发送给web的请求信息

  1. DNS域名解析

DNS：DNS服务器专门保存了Web服务器域名与ip对应关系

DNS域名解析过程如图所示，就好比及时一个刚毕业的程序猿，你刚到公司，公司给你了一台全新的电脑，但是你需要首先对电脑进行开机维修，于是你去找了人事部的老张，老赵让你去找维修部，于是你又去找了维修部，但是维修部说，新人的电脑需要去找某部，于是你又去找了某部，最后解决了这个问题

2.TCP协议传输过程

1.请求头的组织结构

  1. 源端口和目标端口是为了确定发送对象和接收对象

  1. 序号是为了防止包乱序

  1. 确认号是为了确认接收对象是否接收到了数据

  1. syn-- 发起一个连接 ACK--恢复 RST--重新连接 FIN-- 结束连接 URG--紧急位 PSH--有DATA数据传输

  1. 三次挥手（连接）

  1. 客户端向服务端发送第一次请求，判断服务器是否可正常进行连接

  1. 服务端接收到后，向服务端发送请求，判断服务器是否可以正常发送数据

  1. 客户端接收到信息再次发送请求，表明成功进行连接（双方都有数据传输的能力）

如图所示：

  1. 一开始客户端和服务端都是处于CLOSE状态，先是服务器监听到裂开某个接口，随后处于LISTEN状态

  1. 客户端发起连接，发送SYN以及版本seq,随后处于SYS_SENT状态

  1. 服务端接收到连接请求，返回给客户端SYN以及服务端的ACK,随后处于SYN_RCVD状态

  1. 客户端接收到服务端发送的请求，接收到客户端发送的ACK 以及SYN,处于ESTABLISHED状态

  1. 服务端接收到了客户端发送的ACK、SYN,随后也处于ESTABLISHED状态

为什么是3次握手，而不是2次握手或者是4次握手？

  1. 三次握手才可以避免重复历史连接的初始化

  1. 三次就可以同步双方的初始序列号

  1. 可以避免资源的浪费

  1. 怎么避免历史连接？

网络的环境的错综复杂的，往往不是先发先到，而是取决于很多的因素，有可能旧的数据包比新的数据包更早先到主机，三次握手是怎么样进行避免这样的情况出现的呢？

是否还记得我们在上一个图中提起的版本号，它可是这里的主角

  1. 假如旧的数据包先比新的数据包到达服务端，服务端将旧的数据包的ACK、SYN发送给客户端

  1. 客户端接收到之后，判断为一个历史连接（序列号过期或者超时），向服务端发送RST请求终止这次连接

  1. 如果是2次连接则不可能避免历史重复连接这种情况的发生

  1. 同步双方初始序列号

序列号的作用：

  • 接收方可以取出重复的数据

  • 接收方可以根据序列号进行按序接收

  • 可以对已被接收数据包进行标记

4次握手虽然也可以达到同步序列号，但是这种比较浪费资源

  1. 避免浪费资源

如果2次握手，当服务端给客户端发送SYN请求,如果SYN信息被阻塞 ，客户端没有向服务端发送ACK,于是服务端就不确定客户端是否成功接收，所以不断的对客户端发送SYN，SYN堵塞，堆积在一块容易造成资源浪费

2次握手解决不了同步序列号以及重复历史连接问题，4次握手对资源是一种浪费

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