2024-04-08
什么是網(wǎng)絡協(xié)議，在書本上的定義：網(wǎng)絡協(xié)議是為計算機網(wǎng)絡中進行數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標準或者約定的集合。通常習慣是理解為規(guī)則，也就是TCP/IP規(guī)則。規(guī)則是什么？是雙方實現(xiàn)交互必須遵守的規(guī)范。通俗講，如果把網(wǎng)絡比喻為一個交通網(wǎng)，那么設備與設備之間的鏈路，就是公路，而公路上的紅綠燈、限速這些就是規(guī)則；遵守規(guī)則才能保證兩地地往來。而TCP/IP網(wǎng)絡協(xié)議，就是ip網(wǎng)絡中的重要規(guī)則之一。
TCP也就是傳輸控制協(xié)議（Transmission Control Protocol）是一種面向連接的、可靠的、基于字節(jié)流的傳輸層通信協(xié)議。因為互聯(lián)網(wǎng)絡中的不同部分可能擁有截然不同的拓撲結構、帶寬、延遲、數(shù)據(jù)包大小和其他參數(shù)，而TCP協(xié)議能夠動態(tài)地適應互聯(lián)網(wǎng)絡的特性，具備面對各種故障是的健壯性，可以在不可靠的互聯(lián)網(wǎng)絡上提供可靠的端到端字節(jié)流。
作為一個傳輸控制協(xié)議，TCP 的工作主要內(nèi)容也就是建立連接，傳輸數(shù)據(jù)以及連接終止三個部分。在這其中TCP的建立連接稱為“三次握手”，連接終止成為“四次揮手”。
一、建立連接：
TCP是因特網(wǎng)中的傳輸層協(xié)議，使用三次握手協(xié)議建立連接。當主動方發(fā)出SYN連接請求后，等待對方回答SYN+ACK，并最終對對方的 SYN 執(zhí)行 ACK 確認。這種建立連接的方法可以防止產(chǎn)生錯誤的連接，TCP使用的流量控制協(xié)議是可變大小的滑動窗口協(xié)議。三次握手中，第一次握手確認客戶端具有發(fā)送的能；第二次握手確認服務端具有發(fā)送和接收的能力；第三次握手確認客戶端具有接收的能力，在三次握手中確認雙方都具有發(fā)送的能力和接收的能力。三次握手完成后，TCP客戶端和服務器端成功建立連接，就可以開始傳輸數(shù)據(jù)了。
二、三次握手過程：
第一次握手：SYN=1（連接請求報文），seq=a，發(fā)送后進入SYN-SENT狀態(tài)；
第二次握手：SYN=1，ACK=1（同意連接請求報文），seq=b，發(fā)送后服務端進入SYN-RCVD狀態(tài)；
第三次握手：ACK=1（確認請求報文），seq=a+1，發(fā)送后客戶端進入ESTABLISHED狀態(tài)，服務端收到后也進入ESTABLISHED狀態(tài)。
三、連接終止：
建立一個連接需要三次握手，而終止一個連接要經(jīng)過四次握手，這是由于服務端在接收到FIN, 往往不會立即返回FIN, 必須等到服務端所有的報文都發(fā)送完畢了，才能發(fā)FIN。因此先發(fā)一個ACK表示已經(jīng)收到客戶端的FIN，延遲一段時間才發(fā)FIN，這就造成了四次揮手。
四、四次揮手過程：
第一次揮手：若A認為數(shù)據(jù)發(fā)送完成，則它需要向B發(fā)送連接釋放請求。該請求只有報文頭，頭中攜帶的主要參數(shù)為：FIN=1，seq=u。此時，A將進入FIN-WAIT-1狀態(tài)。
第二次揮手：B收到連接釋放請求后，會通知相應的應用程序，告訴它A向B這個方向的連接已經(jīng)釋放。此時B進入CLOSE-WAIT狀態(tài)，并向A發(fā)送連接釋放的應答，其報文頭包含：ACK=1，seq=v，ack=u+1。A收到該應答，進入FIN-WAIT-2狀態(tài)，等待B發(fā)送連接釋放請求。
第三次揮手：當B向A發(fā)完所有數(shù)據(jù)后，向A發(fā)送連接釋放請求，請求頭：FIN=1，ACK=1，seq=w，ack=u+1。B便進入LAST-ACK狀態(tài)。
第四次揮手：A收到釋放請求后，向B發(fā)送確認應答，此時A進入TIME-WAIT狀態(tài)。該狀態(tài)會持續(xù)2MSL時間，若該時間段內(nèi)沒有B的重發(fā)請求的話，就進入CLOSED狀態(tài)，撤銷TCB。當B收到確認應答后，也便進入CLOSED狀態(tài)，撤銷TCB。
不管是三次握手還是四次揮手，其可靠性，簡單而言就是通過多次的確定，來減少錯誤的發(fā)生。很多協(xié)議的hello報文也是如此。通過固定某一階段，去不斷確定對端的狀態(tài)，由此確保網(wǎng)絡的穩(wěn)定和可靠。并且TCP協(xié)議作為網(wǎng)絡的重要協(xié)議，一種重要規(guī)則，我們需要好好的去了解其工作原理、作用；這樣能夠幫助我們更好地在網(wǎng)絡公路上的通行，建立良好的網(wǎng)絡秩序，從而保證網(wǎng)絡的穩(wěn)定性和持久性。
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