TCP 连接详解 _TCP

TCP 连接建立的三次握手1、先提出一个问题，可以不进行三次握手直接往服务端发送数据包吗？
是不可以的，也是可以的；
1）不可以是因为现在的TCP连接标准和规范要求传输数据前先确认两端的状态，有一端状态不OK的话，发数据包有什么用呢；
2）说可以是站在网络连接的角度，像 UDP 协议；
TCP ， Transmission Control Protocol ，传输控制协议，面向连接；UDP ， User Data Protocol ，用户数据报协议，面向数据包；
2、TCP三次握手

文章插图

【TCP 连接详解】1）标志位、随机序列号和确认序列号是在数据包的 TCP 首部里面；
2）几个状态是指客户端和服务端连接过程中 socket 状态；
3）第一次握手，客户端向服务端发送数据包，该数据包中 SYN 标志位为 1 ，还有随机生成的序列号c_seq ，客户端状态改为 SYN-SENT；
4）第二次握手，服务端接收到客户端发过来的数据包中 SYN 标志位为 1 ，就知道客户端想和自己建立连接，服务端会根据自身的情况决定是拒绝连接，或确定连接，还是丢弃该数据包；
拒绝连接，会往客户端发一个数据包，该数据包中 RST 标志位为 1 ，客户端会报 Connection refused；
丢弃客户端的数据包，超过一定时间后客户端会报 Connection timeout；
确定连接时会往客户端发一个数据包，该数据包中 ACK 标志位为 1 ，确认序列号 ack=c_seq+1 ， SYN 标志位为 1 ，随机序列号 s_seq ，状态由 LISTEN 改为 SYN-RCVD；
5）第三次握手，客户端接收到数据包会做校验，校验ACK标志位和确认序列号 ack=c_seq+1 ，如果确定是服务端的确认数据包，改自己的状态为 ESTABLISHED ，并给服务端发确认数据包；
6）服务端接到客户端数据包，会校验ACK标志位和确认序列号 ack=s_seq+1 ，改自己的状态为 ESTABLISHED ，之后就可以进行数据传输了；
7）建立连接时的数据包是没有实际内容的，没有应用层的数据；
8）建立连接之后发起的请求数据包，每个数据包都会封装各层协议的头部信息，标志位ACK为1 ，其他标志位变动；
9）网络进程间的通信，一台服务器内部的进程间通信不用这样；

3、TCP 连接三次握手抓包

文章插图

三次握手底层逻辑1、Socket
1）Socket 在 linux 系统中是一种特殊的文件，因为 linux 系统的理念就是【一切皆文件】，是系统内核级的功能；
2）以上定义比较具体，可以抽象来理解，是一个内核级的用于通信的功能层，包含一组接口函数，这些函数实际就是操作 socket 文件句柄文件描述符；
一个 TCP 连接由四要素【源IP、源Port、目标IP、目标Port】唯一标识，也即 socket 由这四要素唯一确定；
一个 TCP 连接的建立也就是客户端、服务端创建了相对应的一对 socket ，客户端和服务端之间的通信也就是这对 socket 间的通信（物理层面是网卡在发送/接收比特流数据）；
3）一个服务与另一个服务建立连接，他们的端口是什么呢？
客户端发出请求端口号是随机的，服务端是进程监听的端口号；

文章插图

文章插图

2、socket 主要函数介绍

文章插图

文章插图

1、进程通信，一个进程只有一个监听 socket ， connect socket 是针对一个客户的一个连接的，有很多个； 2、connect 函数内部在发起请求前会找系统随机一个端口号； 3、连接建立后，客户端发起请求传输数据，服务端会直接交给 connect socket 处理，不会交给监听 socket 处理；