Notes

Appearance

TCP 面向字节流，所以应用程序直接给过去的一段内容可能会被拆分为多个字节流，或者合并

TCP 只支持 1 对 1 模型，单播。UDP 支持单播，多播，广播。

TCP 头部至少是 20 字节，至多 60 字节。UDP 则固定为 8 字节

HTTP/3.0 之前是基于 TCP 协议的，而 HTTP/3.0 将弃用 TCP，改用基于 UDP 的 QUIC 协议（目前 3.0 就是最新的，它和 html5 是两个东西）

注：FTP 是和 HTTP 一样，也有对应的 SFTP、FTPS

三次握手 ​

1、

首先，服务器是一直跑的，客户端选择一个时机访问服务器。并且只能是客户端访问先访问服务器

所以，第一次是客户端 -> 服务器 ： SYN 报文

Synchronize Sequence Numbers ：同步序列号

其中包含一个随机的初始序列号 Initial Sequence Number, ISN

这里一般写为 seq=x

然后 客户端发送好了，就可以等着了，其进入** SYN_SEND**

2、

服务器收到以后，同意建立连接

其发送一个确认报文，包含 SYN+ACK

其中：

SYN 和第一次一样，是服务器自己的同步序列号，写为 seq=y

ACK 用于告诉客户端我已经收到了，就给客户端的 x+1，即 ack=x+1

发送后，服务器可以等着，进入** SYN_RECV**

3、

客户端收到以后

发送一个 ack=y+1，确认一下，然后客户端进入 ESTABLISHED

服务器收到以后，也进入 ESTABLISHED

这三次发送，是要确定双方，都既可以接收，又可以发送

是双方要站在自己的视角确认这个事情，你自己确认后，对方其实不知道

  • 第一次握手 （客户端 → 服务器） ：客户端发送 SYN 包。

    • 客户端：自己能发。
    • 服务器：客户能发，自己能收。

    第二次握手 （服务器 → 客户端） ：服务器回复 SYN+ACK 包。

    • 客户端：自己能收能发，服务器能收能发
    • 服务端：客户能发，自己能收+发（这里是关键：为什么需要第三次，因为服务器不知道客户端能不能收到）

    第三次握手 （客户端 → 服务器） ：客户端发送 ACK 包。

    • 客户端：客户端在收到服务器回复以后，自己的视角就确定双方是都是好使的，只是服务端视角不知道自己（自己指服务器视角下的客户端）能不能收到
    • 服务端：收到 ACK 以后，确认客户能收即可

第三次握手，不仅能告诉服务器，我能收到，而且还可以拒绝服务器。比如第一次握手发慢了，又不想连接了，可以拒绝

四次挥手 ​

当不想再服务时，任何一方都可以率先提出终止服务，所以是对称的。这里假设是客户端先提出

1、FIN

客户端 -> 服务器 FIN

FIN = finish = 终止，包含 seq=u

客户端进入，FIN-WAIT-1

2、ACK

服务器收到以后，回复可以，但是稍等

ACK ，包含 seq=u+1

服务器进入 CLOSE-WAIT 状态，等待关闭

客户端收到以后，进入 FIN-WAIT-2

此时 TCP 处于半关闭状态，客户端到服务端的发送通道已关闭，但服务端到客户端的发送通道仍然可以传输数据

3、FIN

服务器把所有的数据都发送完以后，说可以彻底关闭了

FIN 包含 seq=y

服务器进入 LAST-ACK，等着最后回复即可

4、ACK

客户端收到 FIN 后，回复 ACK 包含 seq=y+1

客户端进入就 TIME-WAIT

服务器收到以后，进入 CLOSE

客户端等一会，等 2MSL 之后，直接 CLOSE

（关键：为什么要等一会，现在确实已经确定要关机了，但是客户端不确定自己发的 ACK 服务器能不能收到，如果服务器收到，服务器关机，则自己不会收到消息，即确定电话里没有声音了，再关机，否则服务器没收到 ACK，会重复发 FIN）

TCP 提供可靠的数据传输服务，但这并不意味着在连接关闭过程中不会出现报文丢失。可靠传输是通过确认、重传等机制实现的，但在连接关闭阶段，同样需要这些机制来保证关闭的可靠性。

至于开始时也有可能丢包，确实，但是那样就直接无法建立就完了，不是更好吗？

当说 TCP 是"可靠"的，意思是应用层最终能得到完整、有序的数据，而不是说每个报文都不会丢失。

这里关键点就是：

服务器不能直接和客户端说，直接关了吧

他们怕网络延迟，所以怕服务器还再说，但是 A 没收到呢

服务器必须先安慰客户端，然后等自己真说完了，才结束

流量控制 ​

1、TCP 想的很美好，那就是让接收方告诉发送方，我现在的能力是多少，发送方动态调整

（服务器和客户端都可以即作为发送方也可以是接收方，双向嘛）

2、TCP 有确认机制，你收到了，你必须发送”收到“，所以，就把你的现在的能力写在 确认报文中的窗口字段

在发送方的视角里：

1、已经收到对方确认的

2、发送了但是还没有确认

3、我还没发送的

（3 这里他们有的分为两种，一种是在窗口内，一种是窗口外）

窗口内的即将发送，窗口外无法发送

窗口大小有接收者告诉我，然后我把 发送了但是还没有确认 + 窗口内的即将发送，设置为窗口大小

拥塞控制 ​

1、这个是所有主机所有路由器一起做的事情

2、

慢开始 cwnd 初始值为 1，每经过一个传播轮次，cwnd 加倍

拥塞避免让拥塞窗口 cwnd 缓慢增大，即每经过一个往返时间 RTT 就把发送方的 cwnd 加 1.

快重传 快恢复