TCP，UDP，HTTP

TCP

• 面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议
• 将应用层的数据流分割成报文段并发送给目标节点的TCP层
• 数据包都有序号，对方收到则发送ACK确认，未收到则重传
• 使用校验和来检验数据在传输过程中是否有误

TCPflags

• URG：紧急指针标志
• ACK：确认序号标志
• PSH：push标志
• SYN：建立连接标志
• FIN：释放连接标志
• RST：重置连接标志

三次握手

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在TCP协议中，TCP协议提供可靠的服务，采用三次握手建立一个连接

1. 第一次握手：建立连接时，客户端发送SYN包（syn=j）到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务器确认
2. 第二次握手：服务器收到SYN包，必须确认客户的SYN（ack=j+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态；
3. 第三次握手：客户端收到服务器的SYN+ACK包，向服务器发送确认包ACK（ack=j+1），此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手

为什么三次握手才能建立连接

• 为了要初始化Sequence Number的初始值，通信的双方要互相通知对方自己的SYN初始值，作为以后的数据通讯的序号，来保证应用层数据不会因为网络上的传输问题而乱序，即TCP会用这个数据来拼接数据

首次握手隐患：SYN超时问题

• 起因：

​ Server收到Client的SYN，在回复SYN+ACK的时候未收到ACK确认

​ Server不断重发直至超时，在linux系统中是63秒才断开连接

• 针对SYN-Flood的防护措施

  ​ SYN队列满后，通过tcp_syncookies参数回发SYN Cookie

  ​ 若为正常连接则Client会回发SYN Cookie，直接建立连接

• 建立连接后Client发生故障怎么办——保活机制：

​ 向对方发送保活探测报文，如果未收到响应则继续发送

​ 尝试次数达到保活探测数仍未收到响应，则断开连接

四次挥手

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1. 第一次挥手：Client发送一个FIN，用来关闭Client到Server的数据传送，Client进入FIN_WAIT_1状态

2. 第二次挥手：Server收到FIN后，发送一个ACK给Client，确认序号为收到的序号加一（与SYN相同，一个FIN占用一个序号），Server进入CLOSE_WAIT状态

3. 第三次挥手：Server发送一个FIN，用来关闭Server到Client的数据传送，Server进入LAST_ACK状态

4. 第四次挥手：Client收到FIN后，Client进入TIME_WAIT状态，接着发送一个ACK给Server，确认序号为收到的序号加一，Server进入CLOSED状态，完成四次挥手

为什么会有TIME_WAIT状态

• ​ 确保有足够的时间让被动关闭的一方收到ACK
• ​ 避免新旧连接混淆

为什么需要四次挥手才能断开

• 因为全双工，发送方和接收方都需要ACK报文和FIN报文

服务器出现大量CLOSE_WAIT状态的原因

• 对方关闭socket连接，但接收方忙于读或写，没有及时关闭连接，通常是因为程序中有ＢＵＧ

​ 解决方式：

• 检查代码，特别是释放资源的代码
• 检查配置，特别是处理请求的线程配置　　（线程池的配置）

​ 检查配置，特别是处理请求的线程配置　　线程池的配置

UDP

UDP特点

1. 面向非连接
2. 不维护连接状态，支持同时向多个客户端传输相同的消息
3. 数据包报头只有八个字节，额外数据开销较小
4. 吞吐量只限制于数据生成速率、传输速率以及机器性能
5. 尽最大努力交付，不保证可靠交付，不需要维持复杂的连接状态
6. 面向报文，不对应用程序提交的报文信息进行拆分或者合并

TCP和UDP的区别

• 面向连接和无连接
• 可靠性
• 有序性
• 速度
• 量级　　体现在头大小（２０，８）

TCP的滑动窗口：

• ​ 用滑动窗口做流量控制和乱序重排

RTT 和 RTO：

• RTT：发送一个数据包，到收到相对应的ACK所需要的时间
• RTO：重传时间间隔

保证TCP的可靠性

保证TCP的流控特性

HTTP

HTTP协议的特点

• 支持客户/服务器模式

• 简单快速

• 灵活 类型灵活 Content Type标记

• 无连接 下层实现对上层透明

• 无状态 协议对事物处理没有记忆能力，若需要之前的数据，则需要进行重传

键入URL按下回车后经历的流程

1. DNS解析
2. TCP连接
3. 发送HTTP请求
4. 处理请求并返回HTTP响应
5. 浏览器渲染页面
6. 连接结束

HTTP状态码

• 1**：指示信息—表示请求已接受，继续处理
• 2**：成功—表示请求已被成功接收、理解、接受
• 3**: 重定向—要完成请求需要进行更进一步的操作
• 4**：客户端错误—请求有语法错误或请求无法实现
• 5**：服务器端错误—服务器未能实现合法的请求

GET和POST的区别

• HTTP层面：get将请求信息放在URL中，post放在报文体中
• 数据库层面：get符合幂等性（对数据库的一次和多次操作的结果一致）和安全性，post不符合
• 其他层面：get请求能够被缓存、被储存，post不可以