基础知识——TCP协议

七层网络模型：物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层，应用层。

五层网络模型：

1. 应用层：确定进程之间通信的性质以满足用户需求。（各种传输协议）

2. 运输层：负责主机间不同进程的通信。（TCP/UDP）

3. 网络层：负责分组交换网中不同主机间的通信。

4. 数据链路层：负责将网络层的IP数据报组装成帧。

5. 物理层：透明地传输比特流。

四层网络模型：（TCP/IP分层模型）

1. 网络接口层：包括用于协作IP数据在已有网络介质上传输的协议。这样的协议提供TCP/IP协议的数据结构和实际物理硬件之间的接口。

2. 网间层：对应七层模型的网络层。本层负责数据的包装、寻址和路由。

3. 传输层：对应七层模型的传输层。本层提供两种端到端的通信服务。TCP提供可靠的数据流运输服务，UDP提供不可靠的用户数据报服务。

4. 应用层：对应七层模型的应用层和表示层。

TCP头部：

16位端口号：告知主机该报文段来自哪里（源端口）以及传给哪个上层协议或应用程序（目的端口）。

32位序号：一次TCP通信过程中某一个传输方向上的字节流的每个字节的编号。（相当于数据在字节流上的字节偏移）

32位确认号：对另一方发送来的TCP报文段的相应。其值是收到的TCP报文段的序号值加1。

4位头部长度：标识该TCP头部有多少个32bit（4Byte）。

6位标志位：URG，ACK，PSH，RST，SYN，FIN

URG表示紧急指针是否有效

ACK表示确认号是否有效

PSH提示接收端应用程序应该立即从TCP接收缓冲区中读走数据，为接收后续数据腾出空间

RST表示要求对方重新建立连接

SYN表示请求建立一个连接

FIN表示通知对方本端要关闭连接

16位窗口大小：告诉对方本端的TCP接收缓冲区还能容纳多少字节的数据。

16位校验：

16位紧急指针：

注意点：

1. TCP包没有IP地址。这是IP层的任务。

2. 一个TCP连接需要4个元组（src_ip, src_port, dst_ip, dst_port）。准确的说是五元组，因为还包括一个协议。

3. 序号用来解决网络包乱序问题。

4. ACK用于确认收到，用来解决不丢包的问题。

5. 窗口，即滑动窗口，用于解决流控问题。

6. TCP Flag包类型，用于操控TCP的状态机。

TCP状态流转：

三次握手：SYN J（SYN_SEND），SYN K ACK J+1（SYN_RECV），ACK K+1（ESTABLISHED）

三次握手主要是初始化双方序号的初始值，作为以后数据通信的序号。

四次挥手：FIN M，ACK M+1 FIN N，ACK N+1

四次挥手是因为TCP传输是全双工的，所以双方都需要发送FIN和ACK。

TCP超时重传：

TCP传输的4种情况：数据顺利到达，顺利相应ACK；数据包中途丢失；数据包顺利到达，ACK中途丢失；数据包顺利到达，对端未响应或被丢弃。

TCP滑动窗口：（待补充）

TCP拥塞控制：（待补充）