網絡的五層劃分是什么？

• 應用層，常見協議：HTTP、FTP
• 傳輸層，常見協議：TCP.UDP
• 網絡層，常見協議：IP
• 鏈路層
• 物理層

TCP 和 UDP 的區別是什么

• TCP/UDP 都屬于傳輸層的協議
• TCP 是面向連接的傳輸層協議，能夠準確可靠的把數據傳遞給對方，當數據有丟包情況會重發，但是需要在建立和斷開連接需要至少7次的發包和收包，會浪費網絡流量，主要用在對可靠性要求較高的地方。
• UDP 是面向無連接的傳輸層協議，意思是只負責傳輸數據，不能確保對方是否收到數據和數據的正確順序，數據的正確性由應用層來校驗。主要用于高速傳輸和實時性要求較高的場合如音視頻會議，廣播。

TCP 三次握手和四次揮手

• 先來張時序圖
  
• 來張自己使用 wireShark 抓取的 tcp 數據包和 wireShark 生成的流量圖
  • 數據包(三次握手是完整的，四次揮手不完整，丟了一個包)
    
    
  • 流量圖(三次握手是完整的，四次揮手不完整，丟了一個包)
    

序號，確認號

• 序列號 Sequeuece number(Seq): 數據包本身的序列號，初始序列號是隨機的。
• 確認號 Acknowledgment number(Ack): 在接收端，用來通知發送端數據成功接收
• 標志位，標志位只有為 1 的時候才有效
  • SYN: 創建一個連接
  • ACK: 確認接收到的數據
  • FIN: 終結一個連接

TCP 三次握手

• TCP 三次握手圖
  

第一次握手：客戶端向服務器端發送報文，報文中設置標志位SYN=1,生成隨機序列號 Seq = x,這時客戶端進入 SYN_SENT 狀態。

第二次握手： 服務器端收到客戶端的報文，由 SYN=1 可以知道客戶端請求建立連接。服務器端給客戶端發送報文，設置標志位 SYN=1，ACK=1， 生成隨機序列號 Seq=y,設置確認號 Ack = x+1 ，這是服務器端進入 SYN_RCVD 狀態

第三次握手： 客戶端接收到服務器的報文，檢查 ACK 是否為 1，Ack 是否為 x+1 , 如果正確則將標志位 ACK 置為 1， Ack 置為 y+1，并將該數據包發送給服務器端，服務器端檢查 ACK 是否為 1，Ack 是否為 y+1，如果正確則連接建立成功，服務器端和客戶端進入 ESTABLISHED 狀態，完成三次握手。

• 為什么需要三次握手，兩次確認？
  • 為什么客戶端還要發送一次確認呢，主要是為了防止已失效的連接請求報文突然又傳送到了服務器端，造成錯誤。比如：客戶端發送連接請求，因為網絡或者一些其他因素造成沒有在一定時間到達服務器端，所以客戶端沒有收到確認。于是客戶端會重發一次連接請求，通過三次握手與服務器建立連接，但是這時上次的請求到達服務器端了，服務器會誤以為客戶端又發來了一次新的連接請求，會向客戶端發送報文同意建立連接，但是客戶端已經建立了，就會放棄掉該報文，服務器端沒有收到響應，也就不會建立連接了。

TCP 四次揮手

• 四次揮手數據包
  
• 四次揮手流量圖
  
• 由于 TCP 連接是全雙工的，因此每個方向都必須單獨進行關閉。這一原則是當一方數據發送完成，發送一個標志位為 FIN 的報文來終止這一方向的連接，收到標志位為 FIN 的報文意味著這一方向上不會再收到數據了。但是在 TCP 連接上仍然能夠發送數據，直到這一方向也發送了 FIN 。發送 FIN 的一方執行主動關閉，另一方則執行被動關閉。
• 第一次揮手：客戶端發送報文，標志位 FIN =1，Seq = n，此時客戶端進入到 FIN_WAIT_1 狀態，表示客戶端沒有數據要發送給服務器
  
• 第二次揮手：服務端收到客戶端發送的 FIN 報文，然后向客戶端發送一個報文，設置標志位為 ACK =1 ,確認序列號為Ack = n+1 ，這是服務端進入 CLOSE_WAIT 狀態.表示客戶端到服務端的發送連接已經斷開。
  
• 第三次揮手：服務器發送報文到客戶端，報文標志位 FIN =1 序列號為 Seq = m,用來關閉服務器到客戶端的數據傳輸，服務端進行 LAST_ACK 狀態
  
  
• 第四次揮手：客戶端收到服務器發送的標志位為 FIN 的報文，客戶端進入到 CLIENT_WAIT 狀態，等待2MSL時間。然后發送一個標志位為 ACK = 1 的報文，確認序列號為 Ack = m+1 。完成四次揮手。
  
  
• 為什么要等待 2MSL
  • 客戶端發送的第4次握手報文，服務器沒有收到。這時候服務器端會再次發送一個 FIN =1 的報文，而這個時候客戶端還處于 CLIENT_WAIT 狀態，所以可以再次發送確認消息。

• TCP 發送失敗重發情況
  

• 抓包環境
  • whireShark: 2.6.1
  • Android device: HTC D820U
  • Android Version: 6.0
  • Android IP : 192.168.123.103
  • Destination IP : 183.192.196.182

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總結

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