TCP三次握手
第一次
第二次
第三次
第三次握手:客户端收到服务器的SYN+ACK包,向服务器发送确认包ACK(ack=k+1),此包发送完毕,客户端和服务器进入ESTABLISHED(TCP连接成功)状态,完成三次握手。
TCP四次挥手
由于TCP连接是全双工的,因此每个方向都必须单独进行关闭。这个原则是当一方完成它的数据发送任务后就能发送一个FIN来终止这个方向的连接。收到一个 FIN只意味着这一方向上没有数据流动,一个TCP连接在收到一个FIN后仍能发送数据。首先进行关闭的一方将执行主动关闭,而另一方执行被动关闭。
(1)客户端A发送一个FIN,用来关闭客户A到服务器B的数据传送。
(2)服务器B收到这个FIN,它发回一个ACK,确认序号为收到的序号加1。和SYN一样,一个FIN将占用一个序号。
(3)服务器B关闭与客户端A的连接,发送一个FIN给客户端A。
(4)客户端A发回ACK报文确认,并将确认序号设置为收到序号加1
TCP采用四次挥手关闭连接,为什么建立连接协议是三次握手,而关闭连接却是四次握手呢?
这是因为建立连接时服务端的LISTEN状态下的SOCKET当收到SYN报文的建连请求后,它可以把ACK和SYN(ACK起应答作用,而SYN起同步作用)放在一个报文里来发送。但关闭连接时,当收到对方的FIN报文通知时,它仅仅表示对方没有数据发送给你了;但未必你所有的数据都全部发送给对方了,所以你可以未必会马上会关闭SOCKET,也即你可能还需要发送一些数据给对方之后,再发送FIN报文给对方来表示你同意可以关闭连接了,所以它这里的ACK报文和FIN报文多数情况下都是分开发送的
TCP流量控制
滑动窗口分为发送窗口和接收窗口
客户端和服务器都各自维护一个发送窗口和发送窗口,用来流水线模式的发送和接收数据。
发送窗口和接收窗口的本质是在操作系统中开辟的一块循环利用的缓冲区,用于存储要发送和接收数据。本质是一个循环数组的实现。利用若干指针来维护相关的区域。当数据写入超过缓冲区的最大地址后,就循环利用头部,覆盖头部的数据。
发送窗口就是一个循环利用的缓冲区,应用层发送数据,就是往缓冲区中写入数据。收到ACK后,就相当于从缓冲区中移除数据,不过并不会真正移除数据,只需要后移对应的指针就可以了。
TCP拥塞控制
慢开始
简单的说,开始传输时,传输的数据由小到大递增到一个值(即发送窗口由小到大(指数增长)逐渐增大到拥塞窗口的数值)。
拥塞避免
数据发送出去,并发到接收方发回来的确认收到,拥塞窗口每次值加1地线性增大。
快重传
数据传输时(数据被分成报文,每个报文都有个序号),中间的一部分丢失接收方没收到,接收方连续接到后面的数据,则发回对丢失前的数据的重复确认,这样发送方就知道有部分数据丢失了,于是从丢失出重传数据。
快恢复
快恢复是与快重传配合的算法,在发生数据丢失时,发送方收到接收方发回的三个重复确认信息时,就把每次传输的数据量减为原来的一半,拥塞窗口也修改为这个值,然后又开始拥塞避免的算法。