计网学习记录-3

三次握手

一开始都处于close状态，服务器会首先监听一个端口变为listen状态

之后客户端发送第一个SYN请求，自身变为SYN_SENT状态

服务端接收后，返回一个SYN_ACK请求，自身变为SYN_RECV状态

客户端再次接受后，返回一个ACK请求，自身变为ESTABLISHED状态

服务端接收到后，自身也变为ESTABLISHED状态

其中都有各自的序列号，每次发送请求就+1

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为什么要三次握手？

如果是两次（客户端→服务端，服务端→客户端）的话，无法确认是否都具有发送和接收的能力

并且会导致历史连接建立，浪费资源

四次挥手

首先都处在ESTABLISHED状态

客户端先发送FIN报文给服务端，自身进入FIN_WAIT_1状态

服务端接收后发送ACK应答报文，自身进入CLOSE_WAIT状态

客户端接收到后，进入FIN_WAIT_2状态

服务端处理完所有数据后，发送FIN报文，进入LAST_ACK状态

客户端收到后回答一个ACK，自身进入TIME_WAIT状态

服务端收到后close，客户端则等待两个报文发送周期后自动进入close

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TIME_WAIT过多有什么危害？

占用系统资源和端口资源

TCP和UDP的区别

1. TCP需要建立连接才能发数据，UDP不需要
2. TCP有超时重传，流量控制，拥塞控制保证数据可靠，UDP没有
3. TCP是字节流形式发送，UDP是数据包形式发送

TCP可靠性

1. 滑动窗口
   接收方和发送方的内核都有一个缓冲区，缓冲区上都有一个窗口，发送方窗口表示发送方能发的最大数据量，接收方窗口表示能接收的最大数据量
   发送方有窗口后，可以不用等待接收方返回确认数据，就能继续发送
   接收方有了窗口后，可以把自己的窗口情况告诉发送方，让发送方按自己的接收情况来发送数据
2. 流量控制
   如上借用滑动窗口实现
3. 拥塞控制
   1. 慢启动：发送方一开始设置一个比较小的窗口，接收到一个新的报文段确认后，每当成功发送一个和窗口大小一样的数据，就大小翻倍
   2. 拥塞避免：当窗口到上限后，就进入拥塞避免阶段，每次发送到和窗口一样大小的数据，就增加一个报文段大小，以线性方式增长
   3. 拥塞发生：随着发送速度增加，网络可能出现拥塞导致数据包丢失，丢失就需要重传
      1. 超时重传，会把慢启动上限减半，同时拥塞窗口恢复初始值，相当于从头开始
      2. 快速重传和快速恢复：发送方连续收到三个重复确认，就会认为丢包，这时候窗口减半，上限设置为减半的窗口大小，然后进入快速恢复阶段，窗口+3，然后重传报文，收到重传的ACK之后，就把慢启动上限设置为窗口大小，这样就直接进入了拥塞避免情况

MTU和MSS

MTU就是网络包的最大长度

MSS就是去掉IP和TCP头部的情况