2024-04-08
什么是网络协议，在书本上的定义：网络协议是为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或者约定的集合。通常习惯是理解为规则，也就是TCP/IP规则。规则是什么？是双方实现交互必须遵守的规范。通俗讲，如果把网络比喻为一个交通网，那么设备与设备之间的链路，就是公路，而公路上的红绿灯、限速这些就是规则；遵守规则才能保证两地地往来。而TCP/IP网络协议，就是ip网络中的重要规则之一。
TCP也就是传输控制协议（Transmission Control Protocol）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。因为互联网络中的不同部分可能拥有截然不同的拓扑结构、带宽、延迟、数据包大小和其他参数，而TCP协议能够动态地适应互联网络的特性，具备面对各种故障是的健壮性，可以在不可靠的互联网络上提供可靠的端到端字节流。
作为一个传输控制协议，TCP 的工作主要内容也就是建立连接，传输数据以及连接终止三个部分。在这其中TCP的建立连接称为“三次握手”，连接终止成为“四次挥手”。
一、建立连接：
TCP是因特网中的传输层协议，使用三次握手协议建立连接。当主动方发出SYN连接请求后，等待对方回答SYN+ACK，并最终对对方的 SYN 执行 ACK 确认。这种建立连接的方法可以防止产生错误的连接，TCP使用的流量控制协议是可变大小的滑动窗口协议。三次握手中，第一次握手确认客户端具有发送的能；第二次握手确认服务端具有发送和接收的能力；第三次握手确认客户端具有接收的能力，在三次握手中确认双方都具有发送的能力和接收的能力。三次握手完成后，TCP客户端和服务器端成功建立连接，就可以开始传输数据了。
二、三次握手过程：
第一次握手：SYN=1（连接请求报文），seq=a，发送后进入SYN-SENT状态；
第二次握手：SYN=1，ACK=1（同意连接请求报文），seq=b，发送后服务端进入SYN-RCVD状态；
第三次握手：ACK=1（确认请求报文），seq=a+1，发送后客户端进入ESTABLISHED状态，服务端收到后也进入ESTABLISHED状态。
三、连接终止：
建立一个连接需要三次握手，而终止一个连接要经过四次握手，这是由于服务端在接收到FIN, 往往不会立即返回FIN, 必须等到服务端所有的报文都发送完毕了，才能发FIN。因此先发一个ACK表示已经收到客户端的FIN，延迟一段时间才发FIN，这就造成了四次挥手。
四、四次挥手过程：
第一次挥手：若A认为数据发送完成，则它需要向B发送连接释放请求。该请求只有报文头，头中携带的主要参数为：FIN=1，seq=u。此时，A将进入FIN-WAIT-1状态。
第二次挥手：B收到连接释放请求后，会通知相应的应用程序，告诉它A向B这个方向的连接已经释放。此时B进入CLOSE-WAIT状态，并向A发送连接释放的应答，其报文头包含：ACK=1，seq=v，ack=u+1。A收到该应答，进入FIN-WAIT-2状态，等待B发送连接释放请求。
第三次挥手：当B向A发完所有数据后，向A发送连接释放请求，请求头：FIN=1，ACK=1，seq=w，ack=u+1。B便进入LAST-ACK状态。
第四次挥手：A收到释放请求后，向B发送确认应答，此时A进入TIME-WAIT状态。该状态会持续2MSL时间，若该时间段内没有B的重发请求的话，就进入CLOSED状态，撤销TCB。当B收到确认应答后，也便进入CLOSED状态，撤销TCB。
不管是三次握手还是四次挥手，其可靠性，简单而言就是通过多次的确定，来减少错误的发生。很多协议的hello报文也是如此。通过固定某一阶段，去不断确定对端的状态，由此确保网络的稳定和可靠。并且TCP协议作为网络的重要协议，一种重要规则，我们需要好好的去了解其工作原理、作用；这样能够帮助我们更好地在网络公路上的通行，建立良好的网络秩序，从而保证网络的稳定性和持久性。
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