干貨都在圖片里，請(qǐng)放大仔細(xì)閱讀晰韵。
首先用戶進(jìn)程發(fā)個(gè)程序給服務(wù)器的時(shí)候发乔，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包會(huì)在TCP這層，加上TCP頭和TCP尾雪猪。隨后在IP層加上IP頭和IP尾栏尚。
隨后到網(wǎng)卡這里變成0101傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)上。
隨后在以太網(wǎng)里傳輸浪蹂，一直傳到服務(wù)器的網(wǎng)卡抵栈。網(wǎng)卡一旦發(fā)現(xiàn)有數(shù)據(jù)了告材，它會(huì)發(fā)送一個(gè)中斷信號(hào)。隨后在硬件鏈路層古劲，會(huì)去掉MAC頭MAC尾斥赋。往上傳輸給IP層，去掉IP頭和IP尾产艾，隨后上傳至TCP層疤剑，去掉TCP頭和TCP尾。到達(dá)服務(wù)器的應(yīng)用程序闷堡。在同樣的方式把RESPONSE傳回去給客戶端隘膘。
這里面有個(gè)高效的思想是層與層之間的傳輸不是通過(guò)拷貝。而是通過(guò)C語(yǔ)言的指針杠览。會(huì)在數(shù)據(jù)的前后端都預(yù)留一定的空間弯菊，用來(lái)加頭尾。然后這些操作都是通過(guò)指針移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的踱阿。一直到底層的時(shí)候管钳，會(huì)變成一個(gè)完整的MAC協(xié)議。
服務(wù)器虎仔ACCEPT的時(shí)候阻塞软舌。一直到有一個(gè)客戶端使用了CONNECT才漆。 這個(gè)是ACCEPT()函數(shù)會(huì)收到一個(gè)FD，文件描述符佛点。這個(gè)FD是用來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)的醇滥。
客戶端發(fā)送完請(qǐng)求會(huì)使用close()函數(shù)來(lái)關(guān)閉連接。當(dāng)服務(wù)器知道了這個(gè)CLOSE()超营，它也會(huì)調(diào)用CLOSE（）
1鸳玩、TCP建立連接的三次握手過(guò)程
（1）第一次握手：Client將標(biāo)志位SYN置為1，隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)值seq=J演闭，并將該數(shù)據(jù)包發(fā)送給Server怀喉，Client進(jìn)入SYN_SENT狀態(tài)，等待Server確認(rèn)船响。
（2）第二次握手：Server收到數(shù)據(jù)包后由標(biāo)志位SYN=1知道Client請(qǐng)求建立連接躬拢，Server將標(biāo)志位SYN和ACK都置為1，ack=J+1见间，隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)值seq=K聊闯，并將該數(shù)據(jù)包發(fā)送給Client以確認(rèn)連接請(qǐng)求，Server進(jìn)入SYN_RCVD狀態(tài)米诉。
（3）第三次握手：Client收到確認(rèn)后菱蔬，檢查ack是否為J+1，ACK是否為1，如果正確則將標(biāo)志位ACK置為1拴泌，ack=K+1魏身，并將該數(shù)據(jù)包發(fā)送給Server，Server檢查ack是否為K+1蚪腐，ACK是否為1箭昵，如果正確則連接建立成功，Client和Server進(jìn)入ESTABLISHED狀態(tài)回季，完成三次握手家制，隨后Client與Server之間可以開(kāi)始傳輸數(shù)據(jù)了。
2.TCP關(guān)閉連接的三次握手過(guò)程
由于TCP連接時(shí)全雙工的泡一，因此颤殴，每個(gè)方向都必須要單獨(dú)進(jìn)行關(guān)閉，這一原則是當(dāng)一方完成數(shù)據(jù)發(fā)送任務(wù)后鼻忠，發(fā)送一個(gè)FIN來(lái)終止這一方向的連接涵但，收到一個(gè)FIN只是意味著這一方向上沒(méi)有數(shù)據(jù)流動(dòng)了，即不會(huì)再收到數(shù)據(jù)了，但是在這個(gè)TCP連接上仍然能夠發(fā)送數(shù)據(jù)，直到這一方向也發(fā)送了FIN府树。首先進(jìn)行關(guān)閉的一方將執(zhí)行主動(dòng)關(guān)閉，而另一方則執(zhí)行被動(dòng)關(guān)閉，上圖描述的即是如此篡殷。
（1）第一次揮手：Client發(fā)送一個(gè)FIN钝吮，用來(lái)關(guān)閉Client到Server的數(shù)據(jù)傳送，Client進(jìn)入FIN_WAIT_1狀態(tài)板辽。
（2）第二次揮手：Server收到FIN后奇瘦，發(fā)送一個(gè)ACK給Client，確認(rèn)序號(hào)為收到序號(hào)+1（與SYN相同劲弦，一個(gè)FIN占用一個(gè)序號(hào)）耳标，Server進(jìn)入CLOSE_WAIT狀態(tài)。
（3）第三次揮手：Server發(fā)送一個(gè)FIN邑跪，用來(lái)關(guān)閉Server到Client的數(shù)據(jù)傳送次坡，Server進(jìn)入LAST_ACK狀態(tài)。
（4）第四次揮手：Client收到FIN后画畅，Client進(jìn)入TIME_WAIT狀態(tài)砸琅，接著發(fā)送一個(gè)ACK給Server，確認(rèn)序號(hào)為收到序號(hào)+1轴踱，Server進(jìn)入CLOSED狀態(tài)症脂，完成四次揮手。
1.為什么建立連接協(xié)議是三次握手，而關(guān)閉連接卻是四次握手呢?
這是因?yàn)榉?wù)端的LISTEN狀態(tài)下的SOCKET當(dāng)收到客戶端的SYN報(bào)文的建立連接請(qǐng)求后诱篷，它可以把ACK和SYN(ACK起應(yīng)答作用壶唤，而SYN起同步作用)放在一個(gè)報(bào)文里來(lái)發(fā)送。但關(guān)閉連接時(shí)棕所，當(dāng)收到對(duì)方的FIN報(bào)文通知時(shí)闸盔，它僅僅表示對(duì)方?jīng)]有數(shù)據(jù)發(fā)送給你了;但未必你所有的數(shù)據(jù)都全部發(fā)送給對(duì)方了，所以你可以未必會(huì)馬上會(huì)關(guān)閉SOCKET橙凳，也即你可能還需要發(fā)送一些數(shù)據(jù)給對(duì)方之后蕾殴，再發(fā)送FIN報(bào)文給對(duì)方來(lái)表示你同意現(xiàn)在可以關(guān)閉連接了，所以它這里的ACK報(bào)文和FIN報(bào)文多數(shù)情況下都是分開(kāi)發(fā)送的岛啸。
2.為什么TIME_WAIT狀態(tài)還需要等2MSL后才能返回到CLOSED狀態(tài)?
這是因?yàn)殡m然雙方都同意關(guān)閉連接了钓觉，而且握手的4個(gè)報(bào)文也都協(xié)調(diào)和發(fā)送完畢，按理可以直接回到CLOSED狀態(tài)(就好比從SYN_SEND狀態(tài)到 ESTABLISH狀態(tài)那樣);但是因?yàn)槲覀儽仨氁傧刖W(wǎng)絡(luò)是不可靠的坚踩，你無(wú)法保證你最后發(fā)送的ACK報(bào)文會(huì)一定被對(duì)方收到荡灾，因此對(duì)方處于 LAST_ACK狀態(tài)下的SOCKET可能會(huì)因?yàn)槌瑫r(shí)未收到ACK報(bào)文，而重發(fā)FIN報(bào)文瞬铸，所以這個(gè)TIME_WAIT狀態(tài)的作用就是用來(lái)重發(fā)可能丟失的 ACK報(bào)文批幌。
我們先看下同步IO的流程：
然后再看下異步IO：
linux 中是沒(méi)有真正的異步IO，真正的異步IO是說(shuō)在內(nèi)核態(tài)去實(shí)現(xiàn)的AIO嗓节。
而LINUX現(xiàn)在是在用戶態(tài)用軟件模擬出AIO的效果荧缘。
綜上我們可以有3種不同的方案。
第一種就是一個(gè)線程一個(gè)客戶端拦宣，這個(gè)就是BIO的應(yīng)用截粗。這種在網(wǎng)絡(luò)并發(fā)量小的時(shí)候，性能是可以的鸵隧，而且編程比較簡(jiǎn)單绸罗。
但是再網(wǎng)絡(luò)并發(fā)量大的時(shí)候，會(huì)因?yàn)橛泻芏嗑€程間調(diào)度豆瘫，造成性能不好珊蟀，吞吐量上不去。
所以我們需要下面2種方式外驱。
第一種就是用NIO+IO多路復(fù)用技術(shù)育灸。也就是SELECT,POLL,EPOLL。和JAVA NIO的包為什么做的昵宇。
他可以用一個(gè)線程去監(jiān)聽(tīng)所有的請(qǐng)求描扯。
最后異步IO也是一個(gè)線程可以處理多個(gè)客戶端請(qǐng)求。
