TCP通信

1. TCP的几个状态

• SYN： 建立连接。
• ACK： 表示响应。
• FIN： 表示关闭连接。
• PSH：表示有DATA数据传输。
• RST: 表示连接重置。
• URG： 紧急指针有效。

2. 三次握手

第一次：客户端发送syn包（syn = 1，seq = x，x随机产生）到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务器确认；

第二次：服务器收到syn包（由syn = 1知道客户端要求建立连接），响应客户端发送 SYN+ACK包，SYN（seq = y） ACK(ack = x +1)。此时服务器进入SYN_RECV状态；

第三次： 客户端收到服务器的 SYN+ACK包后，向服务器发送确认包 ACK（ack = y +1），发送完毕后，客户端与服务端进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。

握手过程中传输的包里不包含数据，三次握手完毕后才开始正式的传输数据。理想状态下，TCP连接一旦建立，在通信双方中的任何一方主动关闭连接之前，TCP连接都将被一直保持下去。

简单讲，第一次发送连接包（seq = x），第二次发送响应连接包（ack = x + 1，seq =y），第三次响应包（ack= y+1）

3. 数据传输

1. 超时重传机制
   超时重传机制： 每次发送数据包时，发送的数据报都有seq号，接收端接收到数据后，会回复ack进行确认，表示某一seq号的数据已经收到。发送方在发送了某个seq包后，等待一段时间，如果没有收到对于的ack回复，就会认为报文丢失，会重传这个数据包。
   超时重传机制用来保证TCP传输的可靠性。

2. 快速重传机制
   接收数据方一旦发现有数据包丢掉了，就会发送ack报文告诉发送端重传丢失的报文。如果发送端连续收到标号相同的ack包，则会触发客户端的快速重传。
   超时重传是在发送端等超时，然后触发重传。
   快速重传是接收端主动告诉发送端数据没有收到，然后触发发送端重传。

3.流量控值（TCP滑动窗流量控值）
TCP头里有一个字段叫Window，又叫Advertised-Window。这个字段是接收端告诉发送端自己还有多少缓冲区可以接收数据。于是发送端就可以根据接收端的这个处理能力来发送数据，避免接收端处理不过来。
滑动窗是可以提高TCP传输效率的一种机制。

4. 拥塞机制
   滑动窗用来做流量控制，只关注发送端和接收端自身的情况，没有考虑整个网络的通信情况。
   拥塞机制是基于整个网络来考虑的。
   某一时刻，网络延迟增加，那么会触发TCP的重传机制。但是，重传会导致更严重的网络负担，会导致更大的延迟以及更多的丢包。于是这个情况会进入恶性循环，被不断的放大。如果一个网络内有上万的TCP连接，那么瞬间就会形成网络风暴，TCP这个协议会拖垮整个网络。因此，TCP引入了拥塞控值策略。
   拥塞策略算法主要包括：慢启动，拥塞避免，拥塞发生，快速恢复。
   （后续再深入了解...）

4. 四次挥手

第一次：主动关闭方发送一个FIN（seq = x，ack = y），用来关闭主动方到被动关闭方的数据传送，但此时，主动关闭方还可以接收数据。

第二次：被动关闭方收到FIN包后，发送一个响应ACK（x +1）给对方。

第三次：被动关闭方主动发送一个FIN（seq = y），用来关闭被动关闭方到主动关闭方的数据传输。

第四次：主动关闭方收到被动关闭方的FIN后，发送一个响应ACK（y +1）给对方，至此，完成四次挥手。

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