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传输层：负责数据能够从发送端传输到接收端
1. 再谈端口号
端口号（Port)标识了一个主机上进行通信的不同的应用程序
1.1?五元组：
在TCP/IP协议中，用“源IP”，“源端口号”，“目的IP”，“目的端口号”，“协议号”这“五元组”来标识一个通信（可以通过netstat-n 查看）
协议：网络数据传输时，经过的网络节点约定的规则，最终体现为数据格式
IP:在网络层IP协议中包含ip地址这个字段，体现为起点和终点，用来绑定主机
port：主机中的进程
1.2 端口号范围划分
- 0-1023：知名端口号，HTTP,FTP,SSH等这些广为使用的应用层协议，他们的端口号都是固定的；
- 1024-65535：操作系统动态分配的端口号，客户端程序的端口号，就是由操作系统从这个范围分配的。
1.3 认识知名的端口号：
有些服务器是非常常用的，为了使用方便，人们约定一些常用的服务器，都是用以下这些固定的端口号：
- ssh服务器，使用22端口
- ftp服务器，使用21端口
- telnet服务器，使用23端口
- http服务器，使用80端口
- https服务器，使用443端口
我们自己写一个程序使用端口号时，要避开这些知名端口号
1.4 常见问题：
- 一个进程是否可以绑定多个端口号？
? ? ? ?可以
- 一个端口号是否可以被多个进程绑定？
? ? ? ?不可以
端口号是对应进程的
2.?UDP协议
UDP传输过程类似于寄信
2.1 UDP协议端格式
- 16位UDP长度，表示整个数据报（UDP首部+UDP数据）的最大长度
- 如果校验和出错，就会直接丢弃
校验和：类似文件的md5，sha1值作为校验码，通过一个算法，计算二进制数据，算出一个校验码，类似java对象中的hashcode，标识唯一
2.2 常见问题
- UDP和TCP的区别？（把UDP,TCP的特点对比并说明：UDP的特性+效率比TCP更高）
答：UDP的特性：
（1）无连接，不可靠（要保持连接，意味双方保持一个连接状态）
（2）面向数据报（发送和接收，都只能一次完成）
（3）有接收缓冲区，没有发送缓冲区（发送方不关心对方是否接收到，接收方可以接收多个UDP数据）
（4）发送数据大小受限（最多64K因为协议首部长度为16位）
- 如何用UDP传输超过64K的数据？
答：需要在应用层手动分包，多次发送，并在接收端手动拼接
- 如何用UDP来实现可靠传输？
答：在应用层，应用程序中（自己的代码）实现类似TCP的机制，可靠，大小不限
3. TCP协议
TCP全称为“传输控制协议”，即要对传输的数据进行一个详细的控制
3.1 TCP设计原则
网络数据传输，在保证安全的前提下，尽可能的提高传输效率
- 安全越高，效率越低
- 安全越低，效率越高? ? ?=>UDP效率比TCP高
3.2 TCP数据格式
常用标志位：
ACK：确认序号是否有效
SYN：请求建立连接，我们把携带SYN标识的称为同步报文段
FIN：通知对方，本端要关闭了，我们称携带FIN标识的为结束报文段
3.3 TCP的安全机制
1. 确认应答机制
2.超时重传机制
背景：基于确认应答机制，还不满足（没有收到应答，不能一直无限期的等待）
没有应答有两种可能：1.发送的数据丢包；2.应答的数据丢包
具体实现：在一定的时间范围内，如果没有接收到应答数据报，就需要重新发送
超时时间：受网络宽带等环境因素影响，带宽越大，传输越快，超时时间就可以小一些
- 如何确定超时时间是多少？
答：TCP为了保证无论在任何环境下都能比较高性能的通信，因此会动态计算这个最大超时时间：一个底数时长，每次重发，在底数的基础上*2（2的指数方），达到一定的重传次数，意味着对方可能无法接收，需要关闭连接。
3.连接管理机制
在正常情况下，TCP要经过三次握手建立连接，四次挥手断开连接
申请建立到返回ACK确认应答才表示连接成功
- 三次握手的流程（建立连接）
（1）客户端发送SYN(建立连接的标志位)+SEQ_NO（序号）到服务端
- 这里的SYN是客户端到服务端的连接
（2）服务端响应SYN,ACK（应答第一个步骤的SYN）,SEQ_NO+1(确认序号)到客户端
- 这里的SYN是服务端到客户端的连接
? ? ? ? ?客户端接收到响应，建立客户端到服务端的连接（客户端保存这个连接状态）
（3）客户端再响应ACK到服务端，服务端接收到以后，建立服务端到客户端的连接（服务端保存这个连接状态）
连接的建立（保持连接的状态）是有方向的
- ???????四次挥手的流程（关闭连接）
?（1）客户端发送FIN到服务端，申请关闭连接，服务端状态设置为CLOSE_WAIT
- 客户端到服务端的连接状态
（2）服务端响应ACK
（3）服务端发送FIN到客户端，申请关闭连接，客户端接收到，状态设置为TIME_WAIT
- 服务端到客户端的连接状态
（4）客户端响应ACK，服务端接收到以后，服务端关闭连接
常见问题：
（1）第三步客户端没有直接设置为CLOSED关闭连接？
答：第四步的ACK可能丢包，所以需要等待（超时重传时间）
[TIME_WAIT->CLOSED]客户端要等待一个2MSL（Max Segment Life，报文最大生存时间）的时间，才会进入CLOSED状态
（2）为什么第二步和第三步，没有像建立连接时一样合并数据包？
答：第二步是系统对TCP协议实现时，接收FIN，自动返回ACK，不用执行程序代码
? ? ? ?第三步是程序手动调用执行（服务端关闭连接前，需要执行一些前置工作）
（3）当服务器上出现大量CLOSE_WAIT状态时？
?就是因为服务器没有正确的关闭socket,导致四次挥手没有正确完成，这是一个BUG，只需要加上对应的close即可解决问题。