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TCP三次握手和四次挥手;OSI七层协议有哪七层，每层有哪些;TCP和UDP的区别？UDP用在哪里了？

发布时间 2023-08-08 15:55:28作者: 雀雀飞了

TCP三次握手和四次挥手;OSI七层协议有哪七层，每层有哪些;TCP和UDP的区别？UDP用在哪里了？

TCP三次握手和四次挥手

# tcp协议---》处于osi7层协议的传输层，可靠连接，使用三次握手，四次挥手保证了可靠连接，数据不会丢失

三次握手（Three-Way Handshake）：

-SYN：SYN=1 表示要建立连接
-ACK：ACK=1 表示我确认收到
-seq：随机数，建立连接无论客户端还是服务端要建立连接就要要携带
-ack：回应请求就要加1返回
-FIN：FIN=1 表示断开连接

# 建立连接过程中服务端和客户端的状态
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。

-第一次：你好(SYN=1),我是queque(seq=随机数) 
    客户端：'SYN_SENT'状态
    服务端：没收到'LISTEN'状态，收到了是'SYN_RCVD'状态
-第二次：收到(ACK=1)，是queque啊(ack=随机数+1),你好(SYN=1)，我是彭于晏(seq=随机数1)
    服务端：'SYN_RCVD'状态
    客户端：没收到服务端返回的第二次：'SYN_SENT'状态，一旦收到就是'ESTABLISHED'
-第三次：收到(ACK=1)，彭于晏你好呀(ack=随机数1+1)
    客户端：连接建好的状态 'ESTABLISHED'
    服务端：收到后，处于'ESTABLISHED'

-大白话：三次握手
    第一次：客户端向服务端发送建立连接请求，【携带一个随机数】(SYN=1,seq=随机数)
    第二次：服务端回应客户端的建立连接请求(ACK=1,ack=随机数+1)，服务端发送建立连接请求（SYN=1,seq=另一个随机数）
    第三次：客户端回应服务端的建立连接请求(ACK=1,ack=另一个随机数+1)



TCP 四次挥手（Four-Way Handshake）：
# 断开连接过程中服务端和客户端的状态
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。

-第一次：客户端向服务端发起断开连接的请求(FIN=1，seq=随机数)
	  客户端：'FIN_WAIT_1'状态
    服务端：没收到'ESTABLISHED'状态，收到了是'CLOSE_WAIT'状态
-第二次：服务端收到后，回复这个请求(ACK=1,ack=随机数+1)
    服务端：'CLOSE_WAIT'状态
    客户端：没收到服务端返回的第二次：'FIN_WAIT_1'状态，一旦收到就是'FIN_WAIT_2'
-第三次：服务端向客户端发起断开连接的请求(FIN=1,seq=另一个随机数，ACK=1，ack=随机数+1)
		服务端：'LAST_ACK'状态
    客户端：没收到服务端返回的第三次：'FIN_WAIT_2'状态，一旦收到就是'TIME_WAIT'
第四次：客户端收到后，回复这个请求（ACK=1,ack=另一个随机数+1，seq=随机数+1）




# 洪水攻击 ddos：
同一时间有大量的客户端请求建立连接 会导致服务端一直处于SYN_RCVD状态。攻击者会向目标系统发送大量的请求或数据，使其资源（如带宽、计算能力、存储等）耗尽，导致系统无法正常响应合法用户的请求。



# 为什么客户端最后还要等待2MSL？
MSL（Maximum Segment Lifetime），TCP允许不同的实现可以设置不同的MSL值。

保证客户端发送的最后一个ACK报文能够到达服务器，因为这个ACK报文可能丢失，站在服务器的角度看来，我已经发送了FIN+ACK报文请求断开了，客户端还没有给我回应，应该是我发送的请求断开报文它没有收到，于是服务器又会重新发送一次，而客户端就能在这个2MSL时间段内收到这个重传的报文，接着给出回应报文，并且会重启2MSL计时器。
防止类似与“三次握手”中提到了的“已经失效的连接请求报文段”出现在本连接中。客户端发送完最后一个确认报文后，在这个2MSL时间中，就可以使本连接持续的时间内所产生的所有报文段都从网络中消失。这样新的连接中不会出现旧连接的请求报文。

# 为什么建立连接是三次握手，关闭连接确是四次挥手呢？
建立连接的时候，服务器在LISTEN状态下，收到建立连接请求的SYN报文后，把ACK和SYN放在一个报文里发送给客户端。而关闭连接时，服务器收到对方的FIN报文时，仅仅表示对方不再发送数据了但是还能接收数据，而自己也未必全部数据都发送给对方了，所以己方可以立即关闭，也可以发送一些数据给对方后，再发送FIN报文给对方来表示同意现在关闭连接，因此，己方ACK和FIN一般都会分开发送，从而导致多了一次。

# 如果已经建立了连接，但是客户端突然出现故障了怎么办？
TCP还设有一个保活计时器，显然，客户端如果出现故障，服务器不能一直等下去，白白浪费资源。服务器每收到一次客户端的请求后都会重新复位这个计时器，时间通常是设置为2小时，若两小时还没有收到客户端的任何数据，服务器就会发送一个探测报文段，以后每隔75秒发送一次。若一连发送10个探测报文仍然没反应，服务器就认为客户端出了故障，接着就关闭连接。

https://www.cnblogs.com/liuqingzheng/p/16124319.html

OSI七层协议，哪七层，每层有哪些

七层划分为：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。
五层划(TCP/IP五层协议)分为：应用层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。
四层划分为：应用层、传输层、网络层、网络接口层。
OSI（Open Systems Interconnection）是一种用于计算机网络通信的通信协议体系结构，它将网络通信划分为七个不同的层次。每个层次都负责特定的功能，并且相互之间有明确定义的接口。下面是 OSI 七层协议及其功能：

1. 物理层（Physical Layer）：
   - 硬件层面，处理物理连接和传输媒介。
   - 主要任务是发送高低电压(电信号)，高电压对应数字1，低电压对应数字0
   - 常见的物理层标准包括以太网、Wi-Fi、USB、蓝牙、光纤等。

2. 数据链路层（Data Link Layer）：
   - 主要功能是对电信号做分组
   - 常见的数据链路层协议包括以太网、PPP（点对点协议）等。
   - PPP:点对点协议（Point to Point Protocol，PPP）为在点对点连接上传输多协议数据包提供了一个标准方法
   - ARP：地址解析协议，即ARP（Address Resolution Protocol），是根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议
   - ethernet规定一组电信号构成一个数据报，叫做'帧'，每一数据帧分成：报头head和数据data两部分 
   - ethernet规定接入internet的设备都必须具备网卡，发送端和接收端的地址便是指网卡的地址，即Mac地址。每块网卡出厂时都被烧制上一个世界唯一的Mac地址

3. 网络层（Network Layer）：
   - 处理数据包在网络中的路由和转发。它负责为数据包选择合适的路径，并提供 网络地址和路由协议，例如IP(Internet Protocol)。
   - icmp协议：ICMP（Internet Control Message Protocol）Internet控制报文协议。它是TCP/IP协议簇的一个子协议，用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。控制消息是指网络通不通、主机是否可达、路由是否可用等网络本身的消息。这些控制消息虽然并不传输用户数据，但是对于用户数据的传递起着重要的作用
   - 固定每一个接入互联网的计算机都必须要有一个IP地址，IPv4地址之外，还有IPv6地址
   - 一个IP地址可以定位一个局域网，一个mac地址定位局域网中得一台计算机， ip+mac地址可以定位一个局域网中得唯一一台计算机。是因为有一个ARP协议，专门负责把IP地址解析成mac地址，也就说有了IP地址，就有了mac地址
        '''一个IP可以定位到世界范围内独一无二的一台计算机'''

4. 传输层（Transport Layer）：
   - 提供端到端的可靠数据传输和错误恢复。
   - 负责在通信的两个设备之间建立、维护和终止数据传输的连接。
   - 常见的传输层协议包括 TCP（传输控制协议）、UDP（用户数据报协议）、端口协议
   - 端口范围0-65535，0-1023为系统占用端口，1024-8000之间的端口，一般是常用软件的端口，我们自己开发的软件，端口最后使用8000之后的
   - ip+port:定位世界范围内独一无二的一台计算机正在运行的一个应用程序(在一台计算机中，同一时刻，端口不能重复，因为一个端口就代码这台计算机上的一个应用程序')
   - Django 8000 flask 5000 mysql 3306 redis 6379

5. 会话层（Session Layer）：
   - 管理应用之间的会话连接。
   - 提供会话控制和同步功能，确保数据的正确传输和数据的同步。
   - 通常在操作系统中由应用程序来实现，不像其他层有明确的协议。

6. 表示层（Presentation Layer）：
   - 处理数据的表示和转换，以确保数据的可读性。
   - 负责数据的加密、压缩、解压缩等功能，使得应用层可以直接处理数据。
   - HTTPS中的加密是在表示层实现的，确保数据在网络中的传输是安全的
   - 通常在操作系统中由应用程序来实现，不像其他层有明确的协议。

7. 应用层（Application Layer）：
   - 提供直接给用户使用的应用服务，是用户直接接触的最高层。我们程序员其实就在应用层
   - 包括各种应用程序，如电子邮件、文件传输、远程登录等。
   - 如果是客户端程序，协议想用什么就用什么，因为客户端是我们自己写的;如果是浏览器，协议就不能随意用了，就要按照浏览器规定的协议.
   - 常见的应用层协议包括 HTTP（超文本传输协议）、SMTP（简单邮件传输协议）、FTP（文件传输协议）、DNS等。

TCP和UDP的区别？UDP用在哪里了？

TCP（Transmission Control Protocol）和 UDP（User Datagram Protocol）是两种不同的传输层协议，它们在数据传输和连接建立方面有以下主要区别：
-tcp是面向连接的可靠协议
-udp无连接的不可靠协议
-都是处于传输层
-运用场景
	udp：一些聊天，dns协议用的udp协议
	tcp：http  mysql，redis客户端服务端通信