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tcpip协议 tcpip协议栈( 三 )

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TCP 与 UDP 的区别相当大 。它充分地实现了数据传输时各种控制功能，可以进行丢包时的重发控制，还可以对次序乱掉的分包进行顺序控制 。而这些在 UDP 中都没有 。此外，TCP 作为一种面向有连接的协议 ， 只有在确认通信对端存在时才会发送数据 ， 从而可以控制通信流量的浪费 。根据 TCP 的这些机制，在 IP 这种无连接的网络上也能够实现高可靠性的通信（ 主要通过检验和、序列号、确认应答、重发控制、连接管理以及窗口控制等机制实现） 。3.1 三次握手（重点）
TCP 提供面向有连接的通信传输 。面向有连接是指在数据通信开始之前先做好两端之间的准备工作 。所谓三次握手是指建立一个 TCP 连接时需要客户端和服务器端总共发送三个包以确认连接的建立 。在socket编程中，这一过程由客户端执行connect来触发 。下面来看看三次握手的流程图：

三次握手
第一次握手：客户端将标志位SYN置为1，随机产生一个值seq=J ， 并将该数据包发送给服务器端，客户端进入SYN_SENT状态，等待服务器端确认 。第二次握手：服务器端收到数据包后由标志位SYN=1知道客户端请求建立连接，服务器端将标志位SYN和ACK都置为1 ， ack=J+1，随机产生一个值seq=K，并将该数据包发送给客户端以确认连接请求，服务器端进入SYN_RCVD状态 。第三次握手：客户端收到确认后 ， 检查ack是否为J+1 ， ACK是否为1，如果正确则将标志位ACK置为1，ack=K+1，并将该数据包发送给服务器端，服务器端检查ack是否为K+1 ， ACK是否为1，如果正确则连接建立成功，客户端和服务器端进入ESTABLISHED状态，完成三次握手，随后客户端与服务器端之间可以开始传输数据了 。3.2 四次挥手（重点）
四次挥手即终止TCP连接 ， 就是指断开一个TCP连接时 ， 需要客户端和服务端总共发送4个包以确认连接的断开 。在socket编程中，这一过程由客户端或服务端任一方执行close来触发 。由于TCP连接是全双工的，因此，每个方向都必须要单独进行关闭，这一原则是当一方完成数据发送任务后 ， 发送一个FIN来终止这一方向的连接，收到一个FIN只是意味着这一方向上没有数据流动了，即不会再收到数据了，但是在这个TCP连接上仍然能够发送数据，直到这一方向也发送了FIN 。首先进行关闭的一方将执行主动关闭 ， 而另一方则执行被动关闭 。下面来看看四次挥手的流程图：

四次挥手
中断连接端可以是客户端 ， 也可以是服务器端 。第一次挥手：客户端发送一个FIN=M，用来关闭客户端到服务器端的数据传送，客户端进入FIN_WAIT_1状态 。意思是说"我客户端没有数据要发给你了"，但是如果你服务器端还有数据没有发送完成，则不必急着关闭连接，可以继续发送数据 。第二次挥手：服务器端收到FIN后，先发送ack=M+1 ， 告诉客户端 ， 你的请求我收到了，但是我还没准备好，请继续你等我的消息 。这个时候客户端就进入FIN_WAIT_2 状态，继续等待服务器端的FIN报文 。第三次挥手：当服务器端确定数据已发送完成，则向客户端发送FIN=N报文，告诉客户端，好了，我这边数据发完了，准备好关闭连接了 。服务器端进入LAST_ACK状态 。第四次挥手：客户端收到FIN=N报文后，就知道可以关闭连接了，但是他还是不相信网络，怕服务器端不知道要关闭，所以发送ack=N+1后进入TIME_WAIT状态，如果Server端没有收到ACK则可以重传 。服务器端收到ACK后 ， 就知道可以断开连接了 。客户端等待了2MSL后依然没有收到回复 ， 则证明服务器端已正常关闭，那好，我客户端也可以关闭连接了 。最终完成了四次握手 。上面是一方主动关闭 ， 另一方被动关闭的情况 ， 实际中还会出现同时发起主动关闭的情况，

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