netWork

netWork

OSI是Open System Interconnection的縮寫，意爲開放式系統互聯。國際標準化組織（ISO）制定了OSI模型，該模型定義了不一樣計算機互聯的標準，是設計和描述計算機網絡通訊的基本框架。OSI模型把網絡通訊的工做分爲7層，分別是物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。 首先來看看OSI的七層模型:

OSI七層網絡模型

TCP/IP 參考模型

TCP/IP是傳輸控制協議/網絡互聯協議的簡稱。早期的TCP/IP模型是一個四層結構，從下往上依次是網絡接口層、互聯網層、傳輸層和應用層。後來在使用過程當中，借鑑OSI七層參考模型，將網絡接口層劃分爲了物理層和數據鏈路層，造成五層結構。

傳輸層

傳輸層是面向鏈接的、可靠的的進程到進程通訊的協議。TCP提供全雙工服務，即數據可在同一時間雙向傳播。TCP將若干個字節構成一個分組，此分組稱爲報文段(Segment)。提供了一種端到端的鏈接。 傳輸層的協議主要是TCP ，TCP(Transimision Control Protocal)是一種可靠的、面向鏈接的協議，傳輸效率低。

TCP協議

http協議其實就是TCP連接和一些使用連接得規則。
TCP 提供了可靠得比特傳輸管道
ip分組承載了tcp片斷， 每一個ip分組都包括：

• 一個ip分組首部
• 一個tcp段首部
• 一個tcp數據塊

ip首部包含了來源和目的地ip地址，長度和其餘得一些標記。
TCP段首部包含了TCP端口號、 tcp控制標記、以及用於數據排序和完整性檢查得一些數字值

• 如何保證TCP連接得正確性

經過 <源ip地址、 源端口號、目的ip地址、目的端口號> 保證了惟一性

• 驗證數據是否接收到

  1. 32位序列號 TCP用序列號對數據包進行標記，以便在到達目的地後從新重裝，假設當前的序列號爲 s，發送數據長度爲 l，則下次發送數據時的序列號爲 s + l。在創建鏈接時一般由計算機生成一個隨機數做爲序列號的初始值
  2. 確認應答號 它等於下一次應該接收到的數據的序列號。假設發送端的序列號爲 s，發送數據的長度爲 l，那麼接收端返回的確認應答號也是 s + l。發送端接收到這個確認應答後，能夠認爲這個位置之前全部的數據都已被正常接收。

• 控制位 TCP的鏈接、傳輸和斷開都受這六個控制位的指揮

  1. PSH(push急迫位) 緩存區將滿，馬上傳輸速度
  2. RST(reset重置位) 鏈接斷了從新鏈接
  3. URG(urgent緊急位) 緊急信號
  4. ACK(acknowledgement 確認)爲1表示確認號
  5. SYN(synchronous創建聯機) 同步序號位 TCP創建鏈接時要將這個值設爲1
  6. FIN發送端完成位，提出斷開鏈接的一方把FIN置爲1表示要斷開鏈接

三次握手

TCP是面向鏈接的，不管哪一方向另外一方發送數據以前，都必須先在雙方之間創建一條鏈接。在TCP/IP協議中，TCP 協議提供可靠的鏈接服務，鏈接是經過三次握手進行初始化的。三次握手的目的是同步鏈接雙方的序列號和確認號 並交換 TCP窗口大小信息。

• 客戶端先向服務器發送數據，該數據報是長度爲159的數據。
• 服務器收到報文後, 也向客戶端發送了一個數據進行確認（ACK），而且返回客戶端要請求的數據，數據的長度爲111，將seq設置爲1，ack設置爲160（1 + 159）。
• 客戶端收到服務器返回的數據後進行確認（ACK），將seq設置爲160， ack設置爲112（1 + 111）。

爲何不能兩次：

當客戶端想要創建鏈接時發送一個SYN，而後等待ACK，結果這個SYN由於網絡問題沒有及時到達B，因此客戶端在一段時間內沒收到ACK後，在發送一個SYN，服務器也成功收到，而後客戶端也收到ACK，這時客戶端發送的第一個SYN終於到了服務器，對於服務器來講這是一個新鏈接請求，而後服務器又爲這個鏈接申請資源，返回ACK，然而這個SYN是個無效的請求，客戶端收到這個SYN的ACK後也並不會理會它，而服務器殊不知道，服務器會一直爲這個鏈接維持着資源，形成資源的浪費

四次揮手

• 第一次揮手：客戶端向服務器發送一個FIN報文段，將設置seq爲160和ack爲112，;此時，客戶端進入 FIN_WAIT_1狀態,這表示客戶端沒有數據要發送服務器了，請求關閉鏈接;
• 第二次揮手：服務器收到了客戶端發送的FIN報文段，向客戶端回一個ACK報文段，ack設置爲1，seq設置爲112;服務器進入了CLOSE_WAIT狀態，客戶端收到服務器返回的ACK報文後，進入FIN_WAIT_2狀態;
• 第三次揮手：服務器會觀察本身是否還有數據沒有發送給客戶端，若是有，先把數據發送給客戶端，再發送FIN報文；若是沒有，那麼服務器直接發送FIN報文給客戶端。請求關閉鏈接，同時服務器進入LAST_ACK狀態;
• 第四次揮手：客戶端收到服務器發送的FIN報文段，向服務器發送ACK報文段，將seq設置爲161，將ack設置爲113，而後客戶端進入TIME_WAIT狀態;服務器收到客戶端的ACK報文段之後，就關閉鏈接;此時，客戶端等待2MSL後依然沒有收到回覆，則證實Server端已正常關閉，客戶端也能夠關閉鏈接了。

參考資料

珠峯培訓《http權威指南》《圖解http》