一,、TCP
TCP首部
流量控制
擁塞控制
三次握手,，四次揮手
tcp 怎樣保證數(shù)據(jù)正確性？
流量控制是為了讓接收方能來得及接收,，而擁塞控制是為了降低整個網(wǎng)絡(luò)的擁塞程度
1,、TCP首部
源端口號
目標(biāo)端口號
32位序列號
32位確認(rèn)號
首部長度（單位為4字節(jié),，默認(rèn)為5，即20字節(jié)）
保留位（6位）
6個控制位（SYN,、ACK,、FIN、PUSH,、URG,、RST） SYN：同步序號位，TCP建立連接時要將這個值設(shè)為1 ACK：為1表示確認(rèn)號 FIN：發(fā)送端完成位,，提出斷開連接的一方把FIN置為1表示要斷開連接 PUSH：急迫位,，緩存區(qū)將滿，立刻傳輸速度 RST：重置位,，連接斷了重新連接 URG：緊急信號
16位窗口大小：接收窗口大小,，流量控制使用,，如果窗口大小為0，可以發(fā)送窗口探測
16位校驗和：校驗和用來做差錯控制,，TCP校驗和的計算包括TCP首部,、數(shù)據(jù)和其它填充字節(jié)。在發(fā)送TCP數(shù)據(jù)段時,，由發(fā)送端計算校驗和,，當(dāng)?shù)竭_目的地時又進行一次檢驗和計算。如果兩次校驗和一致,，說明數(shù)據(jù)是正確的,，否則將認(rèn)為數(shù)據(jù)被破壞，接收端將丟棄該數(shù)據(jù)
16位緊急指針：僅在URG控制位為 1 時有效,。表示緊急數(shù)據(jù)的末尾在 TCP 數(shù)據(jù)部分中的位置,。通常在暫時中斷通信時使用（比如輸入 Ctrl + C）
2、流量控制
流量控制,，就是讓發(fā)送方的發(fā)送速率不要太快,，要讓接收方來得及接收
利用滑動窗口機制可以很方便地在tcp連接上實現(xiàn)對發(fā)送方的流量控制
TCP接收方利用自己的接收窗口的大小來限制發(fā)送方發(fā)送窗口的大小
重傳計時器
TCP發(fā)送方收到接收方的零窗口通知后，應(yīng)啟動持續(xù)計時器,。持續(xù)計時器超時后,，向接收方發(fā)送零窗口探測報文
即使接收窗口為0，接收方也會接收：零窗口探測報文段,、確認(rèn)報文段,、攜帶緊急數(shù)據(jù)的報文段
TCP發(fā)送方的發(fā)送窗口大小 = Math.min(自身擁塞窗口大小, TCP接收方的接收窗口大小)
3、擁塞控制
什么是擁塞
假定條件
數(shù)據(jù)是單方向發(fā)送,，而另一方向只傳送確認(rèn) 接收方總是有足夠大的緩存空間,，因而發(fā)送方發(fā)送窗口的大小由網(wǎng)絡(luò)的擁塞程度來決定 以最大報文段MSS的個數(shù)為討論問題的單位,，而不是以字節(jié)為單位
慢開始 + 擁塞避免算法
MSS：TCP最大報文段 ssthresh：慢開始門限 cwnd：擁塞窗口 swnd：發(fā)送窗口 rtt：每次往返時間
快重傳
慢開始 + 擁塞避免算法中，發(fā)送方把擁塞窗口cwnd又設(shè)置為1,，并錯誤地啟動慢開始算法,，降低了傳輸效率
收到3個重復(fù)確認(rèn)
接收方收到失序的報文段，立即發(fā)出重復(fù)確認(rèn)
發(fā)送方收到3個連續(xù)的重復(fù)確認(rèn),，立即重傳
快恢復(fù)
慢開始 + 擁塞避免+快重傳 + 快恢復(fù)結(jié)合
4,、三次握手，四次揮手
4.1 三次握手
發(fā)送端：SYN=1,、seq=x
接收端：ACK=1,、ack=x+1、SYN=1,、seq=y
發(fā)送端：ACK=1,、ack=y+1、seq=x+1
TCP規(guī)定：SYN被設(shè)置為1的報文段不能攜帶數(shù)據(jù),，但要消耗掉一個序號
TCP規(guī)定：普通的確認(rèn)報文段如果不攜帶數(shù)據(jù),，則不消耗序號
4.2 四次揮手
發(fā)送端：FIN=1，ACK=1,，seq=u,，ack=v（u等于發(fā)送端已傳送過的數(shù)據(jù)的最后一個字節(jié)序號+1，v等于發(fā)送端之前已收到的數(shù)據(jù)的最后一字節(jié)序號+1）
接收端：ACK=1,，ack=u+1,，seq=v
接收端：FIN=1，ACK=1,，ack=u+1,，seq=w（w：半關(guān)閉情況下，可能收到了數(shù)據(jù)）
發(fā)送端：ACK=1,，ack=w+1,，seq=u+1
TCP規(guī)定：終止位FIN等于1的報文段，即使不攜帶數(shù)據(jù),，也要一個消耗掉一個序號
MSL：最長報文段壽命,，建議為2分鐘
為什么要等待2MSL？
如果接收端發(fā)送FIN連接釋放,，發(fā)送端接收后發(fā)送ACK,，如果丟失，會導(dǎo)致接收端超時重傳,，而無法進入CLOSED狀態(tài)
4.3 ?；钣嫊r器
4.4 半連接隊列
服務(wù)器第一次收到客戶端的 SYN 之后，就會處于 SYN_RCVD 狀態(tài)，此時雙方還沒有完全建立其連接,，服務(wù)器會把此種狀態(tài)下請求連接放在一個隊列里,，我們把這種隊列稱之為半連接隊列。
4.5 三次握手能不能改成兩次握手,？
不能
TCP發(fā)送連接請求,，但長時間沒到達，然后觸發(fā)了超時重傳
又發(fā)送了一次,，后建立連接,，數(shù)據(jù)傳輸，并斷開了連接
但此時之前沒達到的請求報文段突然又到了接收端服務(wù)器,，接收端服務(wù)器變成了ESTABLISHED狀態(tài)
接收端一直在等發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù),，白白浪費了主機很多資源，導(dǎo)致了錯誤
4.6 四次揮手能不能改成三次揮手,？
不能
接收端可能還有數(shù)據(jù)沒有發(fā)送
需要等待一段時間,，發(fā)送完數(shù)據(jù)，才會發(fā)送FIN
4.7 SYN攻擊
服務(wù)器端的資源分配是在二次握手時分配的,，而客戶端的資源是在完成三次握手時分配的,，所以服務(wù)器容易受到SYN洪泛攻擊。SYN攻擊就是Client在短時間內(nèi)偽造大量不存在的IP地址,，并向Server不斷地發(fā)送SYN包，Server則回復(fù)確認(rèn)包,，并等待Client確認(rèn),，由于源地址不存在，因此Server需要不斷重發(fā)直至超時,，這些偽造的SYN包將長時間占用未連接隊列,，導(dǎo)致正常的SYN請求因為隊列滿而被丟棄，從而引起網(wǎng)絡(luò)擁塞甚至系統(tǒng)癱瘓,。SYN 攻擊是一種典型的 DoS/DDoS 攻擊,。
5、tcp 怎樣保證數(shù)據(jù)正確性,？
差錯控制 發(fā)送的數(shù)據(jù)包的二進制相加然后取反,，檢測數(shù)據(jù)在傳輸過程中的任何變化，如果收到段的檢驗和有差錯,，TCP 將丟棄這個報文段和不確認(rèn)收到此報文段,。編號 + 排序 TCP 給發(fā)送的每一個包進行編號，接收方對數(shù)據(jù)包進行排序,，把有序數(shù)據(jù)傳送給應(yīng)用層 確認(rèn) + 超時重傳的機制 當(dāng) TCP 發(fā)出一個段后,，它啟動一個定時器，等待目的端確認(rèn)收到這個報文段。如果不能及時收到一個確認(rèn),，將重發(fā)這個報文段,。流量控制
TCP 連接的每一方都有固定大小的緩沖空間，TCP 的接收端只允許發(fā)送端發(fā)送接收端緩存區(qū)能接納的數(shù)據(jù),。當(dāng)接收方來不及處理發(fā)送方的數(shù)據(jù),，能提示發(fā)送方降低發(fā)送的速率，防止包丟失,。TCP 使用的流量控制協(xié)議是可變大小的滑動窗口協(xié)議,。
擁塞控制
當(dāng)網(wǎng)絡(luò)擁塞時，減少數(shù)據(jù)的發(fā)送,。發(fā)送方有擁塞窗口,，發(fā)送數(shù)據(jù)前比對接收方發(fā)過來的接收窗口，取兩者的最小值---慢啟動,、擁塞避免,、擁塞發(fā)送、快速恢復(fù)
二,、UDP
三,、TCP/UDP對比
TCP/IP協(xié)議架構(gòu)
對比
1、是否面向連接
UDP：無連接
TCP：面向連接（三次握手,，四次揮手）
2,、是否支持廣播和多播
UDP：支持一對一，一對多,，多對一和多對多交互通信
TCP：只能一對一通信
3,、對應(yīng)用層報文的處理
UDP：面向報文（對應(yīng)用層交付的報文直接打包）
TCP：面向字節(jié)流（是tcp實現(xiàn)可靠傳輸，流量控制,，擁塞控制的基礎(chǔ)）
4,、是否提供可靠傳輸
UDP：向上提供無連接不可靠服務(wù)
UDP：適用于實時應(yīng)用（IP電話、視頻會議等）
TCP：向上提供面向連接的可靠服務(wù)
TCP：適用于要求可靠傳輸?shù)膽?yīng)用,，例如文件傳輸
5,、首部開銷
UDP：8個字節(jié)
TCP：最小20字節(jié)，最大60字節(jié)
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