4.17、TCP三次握手
1.TCP三次握手
TCP是一种面向连接的单播协议，在发送数据前，通信双方必须在彼此间建立一条连接。所谓的“连接”，其实是客户端和服务器的内存里保存的一份关于对方的信息，如IP地址、端口号等。TCP可以看成是一种字节流，它会处理 IP 层或以下的层的丢包、重复以及错误问题。在连接的建立过程中，双方需要交换一些连接的参数。这些参数可以放在TCP头部。TCP提供了一种可靠、面向连接、字节流、传输层的服务，采用三次握手建立一个连接。采用四次挥手来关闭一个连接。- 三次握手的目的是保证双方互相之间建立了连接。
- 三次握手发生在客户端连接的时候，当调用
connect()，底层会通过TCP协议进行三次握手。
- 16 位端口号（port number）：告知主机报文段是来自哪里（源端口）以及传给哪个上层协议或应用程序（目的端口）的。进行
TCP通信时，客户端通常使用系统自动选择的临时端口号。 - 32 位序号（sequence number）：一次
TCP通信（从TCP连接建立到断开）过程中某一个传输方向上的字节流的每个字节的编号。假设主机 A和主机 B进行TCP通信，A发送给B的第一个TCP报文段中，序号值被系统初始化为某个随机值ISN（Initial Sequence Number，初始序号值）。那么在该传输方向上（从 A 到 B），后续的TCP报文段中序号值将被系统设置成ISN加上该报文段所携带数据的第一个字节在整个字节流中的偏移。例如，某个TCP 报文段传送的数据是字节流中的第1025 ~ 2048字节，那么该报文段的序号值就是ISN + 1025。另外一个传输方向（从B 到 A）的TCP 报文段的序号值也具有相同的含义。 - 32 位确认号（acknowledgement number）：用作对另一方发送来的
TCP 报文段的响应。其值是收到的TCP 报文段的序号值 + 标志位长度（SYN，FIN）+ 数据长度 。假设主机 A和主机 B进行TCP通信，那么A发送出的TCP 报文段不仅携带自己的序号，而且包含对B发送来的TCP 报文段的确认号。反之，B发送出的TCP报文段也同样携带自己的序号和对A发送来的报文段的确认序号。 - 4 位头部长度（head length）：标识该
TCP头部有多少个32 bit(4 字节)。因为4 位最大能表示15，所以TCP头部最长是60 字节。 - 6 位标志位包含如下几项：
URG 标志，表示紧急指针（urgent pointer）是否有效。ACK 标志，表示确认号是否有效。我们称携带ACK标志的TCP报文段为确认报文段。PSH 标志，提示接收端应用程序应该立即从TCP接收缓冲区中读走数据，为接收后续数据腾出空间（如果应用程序不将接收到的数据读走，它们就会一直停留在TCP接收缓冲区中）。RST 标志，表示要求对方重新建立连接。我们称携带RST标志的TCP报文段为复位报文段。SYN 标志，表示请求建立一个连接。我们称携带SYN标志的TCP报文段为同步报文段。FIN 标志，表示通知对方本端要关闭连接了。我们称携带FIN标志的TCP报文段为结束报文
段。
- 16 位窗口大小（window size）：是
TCP流量控制的一个手段。这里说的窗口，指的是接收通告窗口（Receiver Window，RWND）。它告诉对方本端的TCP接收缓冲区还能容纳多少字节的数据，这样对方就可以控制发送数据的速度。 - 16 位校验和（TCP checksum）：由发送端填充，接收端对
TCP报文段执行CRC算法以校验TCP报文段在传输过程中是否损坏。注意，这个校验不仅包括TCP头部，也包括数据部分。这也是TCP可靠传输的一个重要保障。 - 16 位紧急指针（urgent pointer）：是一个正的偏移量。它和序号字段的值相加表示最后一个紧急数据的下一个字节的序号。因此，确切地说，这个字段是紧急指针相对当前序号的偏移，不妨称之为紧急偏移。
TCP的紧急指针是发送端向接收端发送紧急数据的方法。
2.TCP通信具体流程
第一次握手：
1.客户端将SYN标志位置为1
2.生成一个随机的32位的序号seq=J ， 这个序号后边是可以携带数据（数据的大小）
第二次握手：
1.服务器端接收客户端的连接： ACK=1
2.服务器会回发一个确认序号： ack=客户端的序号 + 数据长度 + SYN/FIN(按一个字节算)
3.服务器端会向客户端发起连接请求： SYN=1
4.服务器会生成一个随机序号：seq = K
第三次握手：
1.客户单应答服务器的连接请求：ACK=1
2.客户端回复收到了服务器端的数据：ack=服务端的序号 + 数据长度 + SYN/FIN(按一个字节算)
①三次握手
②服务器客户端进行通信
