计算机网络基础知识
OSI七层模型
- 物理层：定义物理设备的标准，将比特流转换为电流强弱传输（数模转换与模数转换）
- 数据链路层：
- 网络实体间数据链路通路建立、维持和释放管理（点对点信道和广播信道）
- 物理层在传输介质上传输会存在误差，因此数据链路层也会在物理层之上采用差错检测、流量控制等
- 网络层：物理寻址，找最佳路径（为数据包选路由器等）
- 传输层：需要切分数据包，拆分后要分配序列号，接收后会排序（三次握手四次挥手）
- 会话层：不同机器间建立会话和管理会话（自动收发包和寻址）
- 表示层：解决不同系统间通信语法问题（规定发送接收必须固定消息头和消息体等）
- 应用层：发送进程
常用协议划分
- http：应用层协议
- tcp：传输层协议
- rpc：跨越传输层和应用层
三次握手（全双工）
- 握手步骤:
- 第一次握手：起初两端都处于CLOSED关闭状态，Client将标志位SYN置为1，随机产生一个值seq=x，并将该数据包发送给Server，Client进入SYN-SENT状态，等待Server确认；
- 第二次握手：Server收到数据包后由标志位SYN=1得知Client请求建立连接，Server将标志位SYN和ACK都置为1，ack=x+1，随机产生一个值seq=y，并将该数据包发送给Client以确认连接请求，Server进入SYN-RCVD状态，此时操作系统为该TCP连接分配TCP缓存和变量；
- 第三次握手：Client收到确认后，检查ack是否为x+1，ACK是否为1，如果正确则将标志位ACK置为1，ack=y+1，并且此时操作系统为该TCP连接分配TCP缓存和变量，并将该数据包发送给Server，Server检查ack是否为y+1，ACK是否为1，如果正确则连接建立成功，Client和Server进入ESTABLISHED状态，完成三次握手，随后Client和Server就可以开始传输数据。
- 状态变化：A、B关闭状态CLOSED——B收听状态LISTEN——A同步已发送状态SYN-SENT——B同步收到状态SYN-RCVD——A、B连接已建立状态ESTABLISHED
- 作用：
- 建立全双工的链接
- 初始化SYN值，即序列号
- 问题：
- 连接超时（等待时长：1+2+4+8+16+32=63秒）
- 遭SYN洪水攻击
- 建立连接后，client出问题？发送保活探测报文，连接次数超时处理。
- 握手步骤:
四次挥手
- 挥手步骤
- A的应用进程先向其TCP发出连接释放报文段（FIN=1，序号seq=u），并停止再发送数据，主动关闭TCP连接，进入FIN-WAIT-1（终止等待1）状态，等待B的确认。
- B收到连接释放报文段后即发出确认报文段，（ACK=1，确认号ack=u+1，序号seq=v），B进入CLOSE-WAIT（关闭等待）状态，此时的TCP处于半关闭状态，A到B的连接释放。
- A收到B的确认后，进入FIN-WAIT-2（终止等待2）状态，等待B发出的连接释放报文段。
- B没有要向A发出的数据，B发出连接释放报文段（FIN=1，ACK=1，序号seq=w，确认号ack=u+1），B进入LAST-ACK（最后确认）状态，等待A的确认。
- A收到B的连接释放报文段后，对此发出确认报文段（ACK=1，seq=u+1，ack=w+1），A进入TIME-WAIT（时间等待）状态。此时TCP未释放掉，需要经过时间等待计时器设置的时间2MSL后，A才进入CLOSED状态。
- 状态变化：A、B连接建立状态ESTABLISHED——A终止等待1状态FIN-WAIT-1——B关闭等待状态CLOSE-WAIT——A终止等待2状态FIN-WAIT-2——B最后确认状态LAST-ACK——A时间等待状态TIME-WAIT——B、A关闭状态CLOSED
- 问题：
- 为什么有time_wait状态：1.留足够时间让对方收到ACK包。2.避免新旧链接混淆
- 为什么需要四次挥手：全双工，发送和接收方都需要FIN报文和ACK报文
- 服务器出现大量close_wait：
- 对方关闭连接，我方忙于读写操作，没及时关闭
- 线程池配置不合理。
- close_wait与文件句柄一一对应，如果太多也会出现 too many open files
- 挥手步骤
socket：socket是对tcp/ip协议的抽象，是操作系统对外开放的接口。是进程与tcp、udp等协议的中介。
参考资料：
