web之基础知识

a.OSI7层模型
b.TCP/IP参考模型
c.TCP/IP传输层协议
d.tcp连接3次握手，断开4次握手

a.OSI7层模型
OSI(开放式系统互联)
物联网传话表应用
物理层        设备的比特流传输                      网卡
数据链路层    用MAC地址访问媒介，错误检测、修正          交换机
网络层        提供逻辑寻址                               路由器
传输层        可靠和不可靠的传输                         TCP/UDP
会话层        对应会话管理、同步                         操作系统、应用读取
表示层        数据表现形式，加密等                       ASCII，JPEG
应用层        用户接口                                   http、telnet
注意：下层为上层提供服务，同层次之间使用相同协议，每层协议之间相互独立

b.TCP/IP协议参考模型
网络接口层(物理、数据链路)
互联网层
传输层
应用层(应用、表示、会话)

TCP/IP和OSI模型比较
相同点
1.都是以协议栈为基础
2.彼此协议相互独立
3.下层为上层提供服务

不同点
1.OSI是先有模型，TCP/IP是先有协议，后有模型
2.OSI适用于各种协议，TCP/IP只适用于TCP/IP网络
3.层次数量不一样

c.TCP/IP体系同传输层
UDP：用户数据报协议
面向无连接的服务
    不需要事先建立连接
    每个报文携带完整目的地址
    不保证传输可靠性

TCP：传输控制协议
面向连接的服务
    先建立连接，在传输数据，再断开
    数据传输过程中不需要携带目的地址
    保证数据传输可靠性

常用的熟知端口号

应用程序	FTP	TFTP	TELNET	SMTP	DNS	HTTP	SSH	MYSQL
熟知端口	21,20	69	23	25	53	80	22	3306
传输层协议	TCP	UDP	TCP	TCP	UDP	TCP

d.TCP连接和断开挥手

1、三次握手

为什么TCP客户端最后还要发送一次确认呢？

一句话，主要防止已经失效的连接请求报文突然又传送到了服务器，从而产生错误。

如果使用的是两次握手建立连接，假设有这样一种场景，客户端发送了第一个请求连接并且没有丢失，只是因为在网络结点中滞留的时间太长了，由于TCP的客户端迟迟没有收到确认报文，以为服务器没有收到，此时重新向服务器发送这条报文，此后客户端和服务器经过两次握手完成连接，传输数据，然后关闭连接。此时此前滞留的那一次请求连接，网络通畅了到达了服务器，这个报文本该是失效的，但是，两次握手的机制将会让客户端和服务器再次建立连接，这将导致不必要的错误和资源的浪费。

如果采用的是三次握手，就算是那一次失效的报文传送过来了，服务端接受到了那条失效报文并且回复了确认报文，但是客户端不会再次发出确认。由于服务器收不到确认，就知道客户端并没有请求连接。

置位概念：根据TCP的包头字段，存在3个重要的标识ACK、SYN、FIN

FIN：序号

ACK：表示验证字段（确认号）
SYN：位数置1，表示建立TCP连接
FIN：位数置1，表示断开TCP连接

三次握手过程说明：
1、由客户端发送建立TCP连接的请求报文，其中报文中包含seq序列号，是由发送端随机生成的，并且将报文中的SYN字段置为1，表示需要建立TCP连接。（SYN=1，seq=x，x为随机生成数值）
2、由服务端回复客户端发送的TCP连接请求报文，其中包含seq序列号，是由回复端随机生成的，并且将SYN置为1，而且会产生ACK字段，ACK字段数值是在客户端发送过来的序列号seq的基础上加1进行回复，以便客户端收到信息时，知晓自己的TCP建立请求已得到验证。（SYN=1，ACK=x+1，seq=y，y为随机生成数值）这里的ack加1可以理解为是确认和谁建立连接。
3、客户端收到服务端发送的TCP建立验证请求后，会使自己的序列号加1表示，并且再次回复ACK验证请求，在服务端发过来的seq上加1进行回复。（SYN=1，ACK=y+1，seq=x+1）

2、四次挥手

四次挥手过程说明：
1、客户端发送断开TCP连接请求的报文，其中报文中包含seq序列号，是由发送端随机生成的，并且还将报文中的FIN字段置为1，表示需要断开TCP连接。（FIN=1，seq=x，x由客户端随机生成）

2、服务端会回复客户端发送的TCP断开请求报文，其包含seq序列号，是由回复端随机生成的，而且会产生ACK字段，ACK字段数值是在客户端发过来的seq序列号基础上加1进行回复，以便客户端收到信息时，知晓自己的TCP断开请求已经得到验证。（FIN=1，ACK=x+1，seq=y，y由服务端随机生成）
3、服务端在回复完客户端的TCP断开请求后，不会马上进行TCP连接的断开，服务端会先确保断开前，所有传输到A的数据是否已经传输完毕，一旦确认传输数据完毕，就会将回复报文的FIN字段置1，并且产生随机seq序列号。（FIN=1，ACK=x+1，seq=z，z由服务端随机生成）
4、客户端收到服务端的TCP断开请求后，会回复服务端的断开请求，包含随机生成的seq字段和ACK字段，ACK字段会在服务端的TCP断开请求的seq基础上加1，从而完成服务端请求的验证回复。（FIN=1，ACK=z+1，seq=h，h为客户端随机生成）
至此TCP断开的4次挥手过程完毕

3、11种状态

1、一开始，建立连接之前服务器和客户端的状态都为CLOSED；
2、服务器创建socket后开始监听，变为LISTEN状态；
3、客户端请求建立连接，向服务器发送SYN报文，客户端的状态变味SYN_SENT；
4、服务器收到客户端的报文后向客户端发送ACK和SYN报文，此时服务器的状态变为SYN_RCVD；
5、然后，客户端收到ACK、SYN，就向服务器发送ACK，客户端状态变为ESTABLISHED；
6、服务器端收到客户端的ACK后变为ESTABLISHED。此时3次握手完成，连接建立！

由于TCP连接是全双工的，断开连接会比建立连接麻烦一点点。
1、客户端先向服务器发送FIN报文，请求断开连接，其状态变为FIN_WAIT1；
2、服务器收到FIN后向客户端发送ACK，服务器的状态围边CLOSE_WAIT；
3、客户端收到ACK后就进入FIN_WAIT2状态，此时连接已经断开了一半了。如果服务器还有数据要发送给客户端，就会继续发送；
4、直到发完数据，就会发送FIN报文，此时服务器进入LAST_ACK状态；
5、客户端收到服务器的FIN后，马上发送ACK给服务器，此时客户端进入TIME_WAIT状态；
6、再过了2MSL长的时间后进入CLOSED状态。服务器收到客户端的ACK就进入CLOSED状态。
至此，还有一个状态没有出来：CLOSING状态。
CLOSING状态表示：
客户端发送了FIN，但是没有收到服务器的ACK，却收到了服务器的FIN，这种情况发生在服务器发送的ACK丢包的时候，因为网络传输有时会有意外。

LISTEN：等待从任何远端TCP 和端口的连接请求。

SYN_SENT：发送完一个连接请求后等待一个匹配的连接请求。

SYN_RECEIVED：发送连接请求并且接收到匹配的连接请求以后等待连接请求确认。

ESTABLISHED：表示一个打开的连接，接收到的数据可以被投递给用户。连接的数据传输阶段的正常状态。

FIN_WAIT_1：等待远端TCP 的连接终止请求，或者等待之前发送的连接终止请求的确认。

FIN_WAIT_2：等待远端TCP 的连接终止请求。

CLOSE_WAIT：等待本地用户的连接终止请求。

CLOSING：等待远端TCP 的连接终止请求确认。

LAST_ACK：等待先前发送给远端TCP 的连接终止请求的确认（包括它字节的连接终止请求的确认）

TIME_WAIT：等待足够的时间过去以确保远端TCP 接收到它的连接终止请求的确认。
TIME_WAIT 两个存在的理由：
          1.可靠的实现tcp全双工连接的终止；
          2.允许老的重复分节在网络中消逝。

CLOSED：不在连接状态（这是为方便描述假想的状态，实际不存在）