TCP协议

TCP收发数据流程

TCP如何收发数据

分段发送

可靠传输

在TCP协议中，任何时候、任何一方都可以主动发送数据给另一方

为了解决数据报丢失、数据报错乱等问题，TCP协议要求：接收方收到数据报后，必须对数据报进行确认！

• seq：表示这次数据报的序号
• ACK：表示这次数据报是一个确认数据报
• ack：表示期望下一次接收的数据报序号

发送方如果长时间没有收到确认数据报（ACK=1），则会判定丢失或者是错误，然后重发

连接的建立（三次握手）

TCP协议要实现数据的收发，必须要先建立连接

连接的本质其实就是双方各自开辟的一块儿内存空间，空间中主要是数据缓冲区和一些变量

连接建立的过程需要经过三次数据报传输，因此称之为三次握手

开始

客户端：我说话能听见吗？

服务器：能听见，我说话能听见吗？

客户端：能听见

结束

连接的销毁（四次挥手）

开始

客户端：我说完了，挂了？

服务器：我明白你说完了，但别忙挂，我还有话要说。

服务器继续说…

服务器：我也说完了，挂了？

客户端：好的！

结束

HTTP和TCP的关系

HTTP协议是对内容格式的规定，它使用了TCP协议完成消息的可靠传输

在具体使用TCP协议时：

1. 客户端发消息给服务器叫做请求，服务器发消息给客户端叫做响应
2. 使用HTTP协议的服务器不会主动发消息给客户端（尽管TCP可以），只对请求进行响应
3. 每一个HTTP请求-响应，都要先建立TCP连接（三次握手），然后完成请求-响应后，再销毁连接（四次挥手）。这就导致每次请求-响应都是相互独立的，无法保持状态。

面试题

1. 简述 TCP 连接的过程（淘系）

   参考答案：

   TCP 协议通过三次握手建立可靠的点对点连接，具体过程是：

   首先服务器进入监听状态，然后即可处理连接

   第一次握手：建立连接时，客户端发送 syn 包到服务器，并进入 SYN_SENT 状态，等待服务器确认。在发送的包中还会包含一个初始序列号 seq。此次握手的含义是客户端希望与服务器建立连接。

   第二次握手：服务器收到 syn 包，然后回应给客户端一个 SYN+ACK 包，此时服务器进入 SYN_RCVD 状态。此次握手的含义是服务端回应客户端，表示已收到并同意客户端的连接请求。

   第三次握手：客户端收到服务器的 SYN 包后，向服务器再次发送 ACK 包，并进入 ESTAB_LISHED 状态。

   最后，服务端收到客户端的 ACK 包，于是也进入 ESTAB_LISHED 状态，至此，连接建立完成

2. 谈谈你对 TCP 三次握手和四次挥手的理解

   TCP 协议通过三次握手建立可靠的点对点连接，具体过程是：

   首先服务器进入监听状态，然后即可处理连接

   第一次握手：建立连接时，客户端发送 syn 包到服务器，并进入 SYN_SENT 状态，等待服务器确认。在发送的包中还会包含一个初始序列号 seq。此次握手的含义是客户端希望与服务器建立连接。

   第二次握手：服务器收到 syn 包，然后回应给客户端一个 SYN+ACK 包，此时服务器进入 SYN_RCVD 状态。此次握手的含义是服务端回应客户端，表示已收到并同意客户端的连接请求。

   第三次握手：客户端收到服务器的 SYN 包后，向服务器再次发送 ACK 包，并进入 ESTAB_LISHED 状态。

   最后，服务端收到客户端的 ACK 包，于是也进入 ESTAB_LISHED 状态，至此，连接建立完成

   当需要关闭连接时，需要进行四次挥手才能关闭

   1. Client 向 Server 发送 FIN 包，表示 Client 主动要关闭连接，然后进入 FIN_WAIT_1 状态，等待 Server 返回 ACK 包。此后 Client 不能再向 Server 发送数据，但能读取数据。
   2. Server 收到 FIN 包后向 Client 发送 ACK 包，然后进入 CLOSE_WAIT 状态，此后 Server 不能再读取数据，但可以继续向 Client 发送数据。
   3. Client 收到 Server 返回的 ACK 包后进入 FIN_WAIT_2 状态，等待 Server 发送 FIN 包。
   4. Server 完成数据的发送后，将 FIN 包发送给 Client，然后进入 LAST_ACK 状态，等待 Client 返回 ACK 包，此后 Server 既不能读取数据，也不能发送数据。
   5. Client 收到 FIN 包后向 Server 发送 ACK 包，然后进入 TIME_WAIT 状态，接着等待足够长的时间（2MSL）以确保 Server 接收到 ACK 包，最后回到 CLOSED 状态，释放网络资源。
   6. Server 收到 Client 返回的 ACK 包后便回到 CLOSED 状态，释放网络资源。