TCP 收发数据流程
TCP如何收发数据
分段发送
可靠传输
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在 TCP 协议中，任何时候、任何一方都可以主动发送数据给另一方，为了解决数据报丢失、数据报错乱等问题，TCP 协议要求：接收方收到数据报后，必须对数据报进行确认！
![]( "可靠传输")
- seq：表示这次数据报的序号；
- ACK：表示这次数据报是一个确认数据报；
- ack：表示期望下一次接收的数据报序号；
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发送方如果长时间没有收到确认数据报（ACK = 1），则会判定丢失或者是错误，然后重发；
连接的建立（三次握手）
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TCP 协议要实现数据的收发，必须要先建立连接，连接的本质其实就是双方各自开辟的一块儿内存空间，空间中主要是数据缓冲区和一些变量；
![]( "连接的建立")
-
连接建立的过程需要经过三次数据报传输，因此称之为三次握手
开始
客户端：我说话能听见吗？
服务器：能听见，我说话能听见吗？
客户端：能听见
结束
![]( "三次握手")
连接的销毁（四次挥手）
开始
客户端：我说完了，挂了？
服务器：我明白你说完了，但别忙挂，我还有话要说。
服务器继续说…
服务器：我也说完了，挂了？
客户端：好的！
结束
HTTP 和 TCP 的关系
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HTTP 协议是对内容格式的规定，它 使用 了 TCP 协议完成消息的可靠传输；
![]( "HTTP 和 TCP 的关系")
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在具体使用 TCP 协议时：
- 客户端发消息给服务器叫做请求，服务器发消息给客户端叫做响应；
- 使用 HTTP 协议的服务器不会主动发消息给客户端（尽管 TCP 可以），只对请求进行响应；
- 每一个 HTTP 请求-响应，都要先建立 TCP 连接（三次握手），然后完成请求-响应后，再销毁连接（四次挥手）；这就导致每次请求-响应都是相互独立的，无法保持状态；
面试题
简述 TCP 连接的过程
TCP 协议通过三次握手建立可靠的点对点连接，具体过程是：
- 首先服务器进入监听状态，然后即可处理连接
- 第一次握手：建立连接时，客户端发送 syn 包到服务器，并进入 SYN_SENT 状态，等待服务器确认；在发送的包中还会包含一个初始序列号 seq；此次握手的含义是客户端希望与服务器建立连接；
- 第二次握手：服务器收到 syn 包，然后回应给客户端一个 SYN + ACK 包，此时服务器进入 SYN_RCVD 状态；此次握手的含义是服务端回应客户端，表示已收到并同意客户端的连接请求；
- 第三次握手：客户端收到服务器的 SYN 包后，向服务器再次发送 ACK 包，并进入 ESTAB_LISHED 状态；
- 最后，服务端收到客户端的 ACK 包，于是也进入 ESTAB_LISHED 状态，至此，连接建立完成；
谈谈对四次挥手的理解
当需要关闭连接时，需要进行四次挥手才能关闭
- Client 向 Server 发送 FIN 包，表示 Client 主动要关闭连接，然后进入 FIN_WAIT_1 状态，等待 Server 返回 ACK 包；此后 Client 不能再向 Server 发送数据，但能读取数据；
- Server 收到 FIN 包后向 Client 发送 ACK 包，然后进入 CLOSE_WAIT 状态，此后 Server 不能再读取数据，但可以继续向 Client 发送数据；
- Client 收到 Server 返回的 ACK 包后进入 FIN_WAIT_2 状态，等待 Server 发送 FIN 包；
- Server 完成数据的发送后，将 FIN 包发送给 Client ，然后进入 LAST_ACK 状态，等待 Client 返回 ACK 包，此后 Server 既不能读取数据，也不能发送数据；
- Client 收到 FIN 包后向 Server 发送 ACK 包，然后进入 TIME_WAIT 状态，接着等待足够长的时间（2MSL）以确保 Server 接收到 ACK 包，最后回到 CLOSED 状态，释放网络资源；
- Server 收到 Client 返回的 ACK 包后便回到 CLOSED 状态，释放网络资源；
三次握手过程中可以携带数据吗？
第三次握手的时候，可以携带，前两次握手不能携带数据；
如果前两次握手能够携带数据，那么一旦有人想攻击服务器，那么他只需要在第一次握手中的 SYN 报文中放大量数据，那么服务器势必会消耗更多的时间和内存空间去处理这些数据，增大了服务器被攻击的风险。而对于第三次握手，此时客户端已经建立了连接，已经能够确认服务器的接收、发送能力正常，这个时候相对安全了，可以携带数据；
四次挥手等待 2MSL 的意义？
必须假想网络是不可靠的，有可能最后一个 ACK 丢失，所以 TIME_WAIT 状态就是用来重发可能丢失的 ACK 报文；
Server 如果没有收到 ACK 将不断重复发送 FIN 片段，所以 Client 不能立即关闭，它必须确认 Server 接收到了该 ACK；
Client 会在发送出 ACK 之后进入到 TIME_WAIT 状态，如果直到 2MSL ，Client 都没有再次收到 FIN ，那么 Client 推断 ACK 已经被成功接收，则结束 TCP 连接；
挥手为什么要四次？
关闭连接时，当 Server 端收到 FIN 报文时，很可能并不会立即关闭连接，所以只能先回复一个 ACK 报文，告诉 Client 端，”你发的 FIN 报文我收到了”；
只有等到 Server 端所有的报文都发送完了，才能发送 FIN 报文，因此不能一起发送，故需要四步；
计算机网络🛜 HTTP 缓存
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