TCP/IP知識總結（TCP/IP協議族讀書筆記三）

接下來，總結傳輸層的兩大協議UDP和TCP。

一.UDP（用戶數據報協議）

　　講UDP之間，先了解兩個概念：有鏈接和無鏈接。

　　有鏈接：通訊以前，通訊雙方必須創建一條通道；

　　無鏈接：不須要創建通道，發送方只管發，接收方收不收穫得不關心。

　　而UDP叫作無鏈接、不可靠的運輸協議。除了提供進程到進程（而不是主機到主機）的通訊以外，就沒給IP服務添加任何東西。此外，它還完成很是有限的差錯檢驗。說完它的缺點，那它的優勢呢？UDP是個很是簡單的協議，只有最小的開銷。不考慮可靠性，發送的消息又很短時，就能夠用UDP！

　　這裏又提到兩個概念：進程到進程的通訊，主機到主機的通訊

　　進程到進程的通訊：IP協議將報文交付給目的計算機，這是一種不完整的交付。這個報文必須交到正確的進程。這就是UDP乾的。

　　完成進程到進程的通訊有好幾種方法，最經常使用的就是經過客戶--服務器範例（C/S）。

　　在互聯網中，主機是用IP來定義本身，而進程就須要用端口號來定義本身：熟知端口（0~1023）；註冊端口（1024~49151）；動態端口（49152~65535）。常見的幾個熟知端口7-->echo（把收到的數據回送到發送端）；13-->daytime（返回日期和時間）；69-->TFTP（簡單文件傳送協議）。

　　套接字：網絡IP加端口號。

　　UDP有8個字節的固定首部，格式以下：

　　差錯控制：當接收端使用檢驗和並檢測出差錯時，就悄悄的將這個用戶數據報丟掉。

 

二.TCP（傳輸控制協議）

　　像UDP同樣，TCP也是進程到進程的協議。所以，也使用端口號。與UDP不一樣的是，TCP是面向連接的協議，兩個TCP之間創建一條虛鏈接（不是物理鏈接）也是可靠的。此外，TCP在運輸層使用流量控制和差錯控制機制。格式以下：

 

　　

控制位：

URG-->緊急指針字段值有效　　

ACK-->確認字段值有效

PSH-->推送數據

RST-->鏈接必須復位

SYN-->在鏈接創建時必須對序號進行同步

FIN-->終止鏈接

 

窗口值：這個字段定義對方必須維持的窗口值。注意到這個字段是16位長，所以窗口值的最大長度是65535字節。

 

接下來，看看TCP在整個通訊過程當中的時序：

　　從上圖中咱們清楚的看出，在鏈接開始階段，客戶端發送了個一個SYN報文段，報文段中只有SYN標誌位被置爲1，用來同步序號，消耗一個序號。接下來服務器發送了一個SYN+ACK的報文段，同步本身的初始序號，以便向客戶端發送字節。同時發出一個ACK確認報文，表面確認收到來自客戶端的SYN報文，並指望客戶端繼續發送下一個序號。SYN+ACK，不攜帶數據，消耗一個序號。ACK若是不攜帶數據，就不消耗序號。

　　再來看鏈接關閉階段的四次握手：從客戶端到服務器的收據傳送結束了，給服務器發送一個FIN報文段，鏈接進入半關閉，客戶端進入FIN_WAIT狀態。這時服務器仍然能夠發送數據。當服務器已經把全部處理過的數據都處理完畢後，就發送一個FIN報文段，而且被客戶發來的ACK予以確認。

TIME_WAIT：

　　收到第二個FIN，已發送ACK；等帶2MSL超時。但是咱們爲何要2MSL的時間進行TIME_WAIT呢？兩個理由：1.若是最後一個ACK報文段丟失了，那麼服務器TCP覺得它的FIN丟失了，若是客戶端進入CLOSED狀態，並在2MSL計時器超時就關閉了這條鏈接，那麼客戶端永遠收不到FIN，服務器也就永遠收到關閉的ACK。2.前一個鏈接中的重複報文有可能到達新的鏈接中，被解釋爲屬於新鏈接的報文段，爲了不這個問題，就設置爲了2MSL的等待時間。