此前,也在发表过关于TCP/IP的科普文章,不知道你是否看过?
那时,写文的初衷是为了更多感兴趣的网络工程师小白朋友可以看懂网络,从而愿意了解网络这行。
而今天准备了一份关于TCP和UDP的图解,不仅有配图,更有文字解析,比起晦涩的专业分析,这篇文章更像是化繁为简的学习笔记。希望能够对网络工程师小白成功进阶有所帮助!
这也是我选来对TCP这个选题专业性的补充,适合网络工程师朋友们明晰概念,深刻掌握理论知识。
流量控制,就是让发送方的发送速率不要太快,要让接收方来得及接收。利用滑动窗口机制,就可以很方便地在tcp连接上实现对发送方的流量控制。
TCP接收方利用自己的接收窗口的大小,来限制发送方发送窗口的大小。
数据是单方向发送,而另一方向只传送确认 接收方总是有足够大的缓存空间,因而发送方发送窗口的大小由网络的拥塞程度来决定,以最大报文段MSS的个数为讨论问题的单位,而不是以字节为单位。
MSS:TCP最大报文段
ssthresh:慢开始门限
cwnd:拥塞窗口
swnd:发送窗口
rtt:每次往返时间
慢开始 + 拥塞避免算法中,发送方把拥塞窗口cwnd又设置为1,并错误地启动慢开始算法,降低了传输效率。
发送端:FIN=1,ACK=1,seq=u,ack=v(u等于发送端已传送过的数据的最后一个字节序号+1,v等于发送端之前已收到的数据的最后一字节序号+1)
接收端:ACK=1,ack=u+1,seq=v
接收端:FIN=1,ACK=1,ack=u+1,seq=w(w:半关闭情况下,可能收到了数据)
发送端:ACK=1,ack=w+1,seq=u+1
TCP规定:终止位FIN等于1的报文段,即使不携带数据,也要一个消耗掉一个序号
MSL:最长报文段寿命,建议为2分钟
补充:为什么要等待2MSL?
如果接收端发送FIN连接释放,发送端接收后发送ACK,如果丢失,会导致接收端超时重传,而无法进入CLOSED状态
服务器第一次收到客户端的 SYN 之后,就会处于SYN_RCVD 状态,此时双方还没有完全建立其连接,服务器会把此种状态下请求连接放在一个队列里,我们把这种队列称之为半连接队列。
不能,接收端可能还有数据没有发送,需要等待一段时间,发送完数据,才会发送FIN。
服务器端的资源分配是在二次握手时分配的,而客户端的资源是在完成三次握手时分配的,所以服务器容易受到SYN洪泛攻击。
SYN攻击就是Client在短时间内伪造大量不存在的IP地址,并向Server不断地发送SYN包,Server则回复确认包,并等待Client确认。
由于源地址不存在,因此Server需要不断重发直至超时,这些伪造的SYN包将长时间占用未连接队列,导致正常的SYN请求因为队列满而被丢弃,从而引起网络拥塞甚至系统瘫痪。SYN 攻击是一种典型的 DoS/DDoS 攻击。
发送的数据包的二进制相加然后取反,检测数据在传输过程中的任何变化,如果收到段的检验和有差错,TCP 将丢弃这个报文段和不确认收到此报文段。
编号 + 排序 TCP 给发送的每一个包进行编号,接收方对数据包进行排序,把有序数据传送给应用层确认 + 超时重传的机制。
当 TCP 发出一个段后,它启动一个定时器,等待目的端确认收到这个报文段。
如果不能及时收到一个确认,将重发这个报文段。
TCP 连接的每一方都有固定大小的缓冲空间,TCP 的接收端只允许发送端发送接收端缓存区能接纳的数据。
当接收方来不及处理发送方的数据,能提示发送方降低发送的速率,防止包丢失。TCP 使用的流量控制协议是可变大小的滑动窗口协议。
当网络拥塞时,减少数据的发送。发送方有拥塞窗口,发送数据前比对接收方发过来的接收窗口,取两者的最小值---慢启动、拥塞避免、拥塞发送、快速恢复。
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