OSI 7層模型
不同主機之間要進行通信串述，需要遵循共同的協(xié)議画畅。這些協(xié)議非常復雜谬盐，一般我們把它抽象成7層炕置，叫做OSI（open system interconnection） 7層模型兆沙。
從底向上依次是：
- 物理層
- 數(shù)據(jù)鏈路層 交換機
- 網(wǎng)絡層 路由器
- 傳輸層
- 會話層
- 表示層
- 應用層
數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)鏈路層叫幀(frame)欧芽，網(wǎng)絡層叫包(package)，傳輸層叫段（segment）
對于這7層葛圃，每一層都有其相關的協(xié)議千扔，對于一個軟件開發(fā)工作人員，我們需要熟知的是：
- 網(wǎng)絡層： IP協(xié)議库正，ARP曲楚， RARP協(xié)議，ICMP協(xié)議褥符，IGMP協(xié)議
- 傳輸層： TCP協(xié)議龙誊， UDP協(xié)議
- 應用層： http協(xié)議，https協(xié)議喷楣，ftp趟大，tftp，smtp铣焊， snmp逊朽，dns
當數(shù)據(jù)經(jīng)過每一層時，都會對其封裝或解封裝
發(fā)送方是從高層到低層封裝數(shù)據(jù)
接收方是從底層往高層解封裝分析數(shù)據(jù)曲伊。
TCP協(xié)議
TCP協(xié)議工作在OSI七層中的傳輸層叽讳。說明這是一種傳輸控制協(xié)議，而且是可靠的，面向鏈接的協(xié)議岛蚤。它能：
- 將數(shù)據(jù)分段打包傳輸邑狸；
- 對每個數(shù)據(jù)包編號，控制順序
- 傳輸中丟失灭美，重發(fā)推溃，錯誤處理
- 流量控制避免擁堵
問題一：既然是面向連接，如何保證雙方都能有通信能力呢届腐？
主機A發(fā)送數(shù)據(jù)給主機B,如何知道主機A铁坎，主機B都有發(fā)送和接收的能力呢？最少要經(jīng)過這么三部犁苏。
1硬萍，主機A發(fā)送數(shù)據(jù)給主機B B知道A有發(fā)送能力
2，主機B回復主機A A知道B有發(fā)送能力围详，自己有接收能力
3朴乖，主機A回復主機B 主機B知道自己有發(fā)送能力
看到?jīng)]，要確保主機A助赞，主機B都有發(fā)送买羞，接收數(shù)據(jù)的能力，至少要經(jīng)過這么三步雹食。這就是著名的三次握手畜普。是不是很簡單....
問題1.1: 如何設計三次握手更合理
主機A請求跟主機B通信
- 第一步主機A發(fā)送給主機B的數(shù)據(jù)其實是任何數(shù)據(jù)都行，看心情群叶，設計TCP協(xié)議的‘猿’設計了一個SYN（synchronize）標志,中文名同步的意思吃挑，數(shù)據(jù)是一個隨機數(shù)，取名為sequence num街立，簡稱seq舶衬。seq是一個隨機數(shù)。
- 第二部主機B收到主機A的數(shù)據(jù)赎离，它需要告訴B逛犹，我收到你的數(shù)據(jù)了，主機B知道主機A很忙梁剔，可能會收到很多數(shù)據(jù)圾浅，如何讓主機A輕松知道這是我的回復數(shù)據(jù)呢？額外添加了一個確認的字段：acknowledgment num憾朴，簡稱ack狸捕。ack的值肯定和seq值有關系，很簡單众雷，加1就好了灸拍。因為A知道還有第三次連接做祝，我也發(fā)一個seq隨機數(shù)給你。為了讓你輕松知道鸡岗，我的是回復數(shù)據(jù)混槐，我給你個ACK（acknowledgment）標志，設置為1轩性。當然声登，SYN同樣為1（傳送了隨機的deq參數(shù)）。
- 第三部主機A收到主機B回復揣苏，看到SYN=1悯嗓，SEQ=1，再看看acknowledgment正確卸察，通知主機B脯厨，沒問題，你可以和我通信了坑质。設置SYN=1合武，SEQ=1，ack的值為收到的seq+1涡扼，seq的值其實沒啥用了稼跳，隨便好了，把上個請求的seq+1傳了過去吃沪。
經(jīng)過這么三部汤善，主機A主機B就都知道自己和對方有發(fā)送接收數(shù)據(jù)能力了，接下來肯定要傳送數(shù)據(jù)了巷波，不然三次握手就白握了萎津。
問題二：如何傳送數(shù)據(jù)
主機A發(fā)送數(shù)據(jù)給主機B
假如此時seq為4000卸伞， ack為7000抹镊， 計算好此次傳送的數(shù)據(jù)是1514，則：
| 方向 | seq | ack | size |
|---|---|---|---|
| A->B | 4000 | 7000 | 1514 |
| B->A | 7000 | 4000+1514-54=4146 | 54 |
| A->B | 4146 | 7000+54-54=7000 | 1514 |
| B->A | 7000 | 4146+1514-54=4292 | 54 |
問題三：如何知道數(shù)據(jù)傳送完了荤傲，需要斷開連接嗎垮耳？
主機A發(fā)送數(shù)據(jù)給主機B
第一步：主機A傳送的數(shù)據(jù)傳送完后，為了讓B知曉遂黍，將標志位FIN（finish）設置為1终佛，ACK設置為1，seq是上一次傳過來的雾家，ack為為上次傳過來的seq+1铃彰。
第二步：主機B收到A的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)FIN為1芯咧，將ACK置為1牙捉，ack為傳過來的seq+1竹揍，seq為傳過來的ack
第三步：主機B再次發(fā)送報文給A，將FIN設置為1邪铲，ACK為1芬位，ack為上一次的ack+1，seq為上一次的seq
第四步：A收到B的FIN回復带到，ACK=1昧碉，ack為上一次seq+1，seq為上一次ack+1揽惹。B收到后關閉連接被饿，A發(fā)送報文等待2ms關閉連接。
這就是所謂的四次揮手永丝。
網(wǎng)絡的只是這里只是自己的見解锹漱，幫助大家理解。后面還有更多心得一起奉上慕嚷。
參考：
