为加深理解, 故本章老笔记内容大幅删减重写.
第二章重点如下 :
TCP (Transmission Control Protocol)传输控制协议.
特性如下 :
- TCP头为20字节
- 面向连接
- 全双工
- 可靠, 关心确认/超时/重传等, 保证顺序
- 流量控制
- 字节流, 没有任何记录边界
UDP (User Datagram Protocol)用户数据报协议.
特性如下 :
- UDP头为8字节
- 无连接
- 不可靠, 不保证顺序/是否到达/是否重复
- 每个数据报都有一个长度
TCP三路握手(three-way handshake)
TCP选项 :
- MSS选项 发送SYN的TCP一端使用本选项通告对端他的最大分节大小(maximum segment size)
- 窗口规模选项
- 时间戳选项, 对于高速网络连接是必要的.
TCP连接终止 :
TCP状态转换图
TCP连接的分组交换
TIME_WAIT状态存在的理由 :
- 可靠地实现TCP全双工连接的终止 :
我们假设客户端不维护一个TIME_WAIT状态的情况 : 如果服务器没有收到客户端最后一个ACK, 服务器就会重传它最终的那个FIN, 此时客户端就会将会响应一个RST, 该分节将使服务器解释为一个错误. - 允许老的重复分节在网络中消逝(分节是TCP传递给IP的数据单元) :
我们假设客户端不维护一个TIME_WAIT状态的情况 : 我们先以12.106.32.254的1500端口和206.168.112.219的21端口之间有一个tcp连接A.我们关闭这个连接, 过一段时间后再用相同的IP和端口之间建立另一个连接B, 连接B将有可能收到连接A的老的重复分节. - 为啥是2MSL:
所谓的2MSL是两倍的MSL(Maximum Segment Lifetime), 发送端只需要等待一个MSL就足够了。但这是没考虑接收端也要发回数据的情况，假设现在一个MSL的时候，接收端需要发送一个应答，这时候，我们也必须等待这个应答的消失，这个应答的消失也是需要一个MSL，所以我们需要等待2MSL。
Linux下面一共有65535个端口
- 其中1–1023是系统保留的，
- 1024–65535是供用户使用的。
- 0到1024是众所周知的端口（知名端口，常用于系统服务等，例如http服务的端口号是80)。个人写的应用程序，尽量不要使用0到1024之间的端口号。
套接字对是一个定义该连接的两个端点的四元组:
- 本地IP地址
- 本地TCP端口号
- 外地IP地址
- 外地TCP端口号
缓冲区大小及限制
- IPv4数据报的最大大小为65535字节, 因为其总长度字段占据16位
- 以太网的MTU是1500字节,
- IPv4要求的最小链路MTU是68字节, 这允许最大的IPv4首部(包括20字节的固定长度部分和最多40字节的选项部分)拼接最小的片段
- 在两个主机之间的路径中最小的MTU成为路径MTU
- 当一个IP数据报将从某个接口送出时, 如果他的大小超过相应链路的MTU, IPv4和IPv6都将执行分片
- IPv4首部的”不分片(don’t fragment)”位(即DF位)若被设置, 那么不管是发送这些数据报的主机还是转发他们的路由器, 都不允许对他们分片
- IPv4和IPv6都定义了最小重组缓冲区大小(minimum reassembly buffersize), 它是IPv4或IPv6的任何事先都必须保证支持的最小数据报大小. 对于IPv4是576字节, 对于IPv6是1500字节. 例如, 就IPv4而言, 我们不能主观地认为某个给定目的地一定能接受577字节的数据报(因为我们只能保证它一定能接受576字节的数据报). 所以很多使用UDP的IPv4应用（如DNS）都避免产生大于这个大小的数据报
- MSS(maximum segment size) : TCP最大分节大小，用于向对端TCP通告对端在每个分节中能发送的最大TCP数据量. 在以太网中使用IPv4的MSS值为1460（以太网的MTU - IPv4首部 - TCP首部 = 1500 - 20 - 20）
TCP输出示意图 :
UDP输出示意图
(因为UDP是不可靠的, 他不必保存应用进程数据的一个副本, 因此无需一个真正的发送缓冲区, 所以为虚线框):
常见因特网应用所使用的协议
- ping ： ICMP
- DNS ： UDP、TCP
- DHCP : UDP
- SSH : TCP
- FTP : TCP
- HTTP : TCP