TCP-IP协议

TCP-IP协议通信有三个步骤：建立TCP连接通道，传输数据，断开TCP连接通道。

（1）建立TCP链接通道：三次握手。

（2）传输数据：超时重传，快速重传，流量控制，拥塞控制等。

（3）断开TCP连接通道：四次握手。

三次握手过程：

第一次握手：客户端发送syn包到服务器（seq=x），并进入SYN_SEND状态，等待服务器的确认。

第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN(ack=x+1)发送ACK包，同时自己也发送一个SYN包到客户端（seq=y），服务器进入SYN_RECV状态。

第三次握手：客户端收到服务器的SYN包+ACK包后，向服务器发送确认包ACK(ack=y+1)，发送后客户的进入ESTABLISHED状态，完成了三次握手。

（握手过程中传送的包里不包含数据，三次握手之后，客户端和服务端才正式的开始传输数据，否则在关闭连接之前TCP链接一直都保持下去。）

传输数据过程：

1.超时重传：超时重传机制用来保证TCP传输的可靠性。每次发送数据包时，发送的数据报都有seq号，接收端收到数据后，会回复ack进行确认，表示某一seq号数据已经收到。发送方在发送了某个seq包后，等待一段时间，如果没有收到对应的ack回复，就会认为报文丢失，会重传这个数据包。

2.快速重传：接受数据一方发现有数据包丢掉了。就会发送ack报文告诉发送端重传丢失的报文。如果发送端连续收到标号相同的ack包，则会触发客户端的快速重传。比较超时重传和快速重传，可以发现超时重传是发送端在傻等超时，然后触发重传；而快速重传则是接收端主动告诉发送端数据没收到，然后触发发送端重传。

3.流量控制：这里主要说TCP滑动窗流量控制。TCP头里有一个字段叫Window，又叫Advertised-Window，这个字段是接收端告诉发送端自己还有多少缓冲区可以接收数据。于是发送端就可以根据这个接收端的处理能力来发送数据，而不会导致接收端处理不过来。 滑动窗可以是提高TCP传输效率的一种机制。

4.拥塞控制：滑动窗用来做流量控制。流量控制只关注发送端和接受端自身的状况，而没有考虑整个网络的通信情况。拥塞控制，则是基于整个网络来考虑的。考虑一下这样的场景：某一时刻网络上的延时突然增加，那么，TCP对这个事做出的应对只有重传数据，但是，重传会导致网络的负担更重，于是会导致更大的延迟以及更多的丢包，于是，这个情况就会进入恶性循环被不断地放大。试想一下，如果一个网络内有成千上万的TCP连接都这么行事，那么马上就会形成“网络风暴”，TCP这个协议就会拖垮整个网络。为此，TCP引入了拥塞控制策略。拥塞策略算法主要包括：慢启动，拥塞避免，拥塞发生，快速恢复。

四次握手断开连接：

第一次握手：客户端给服务端发送一个FIN告诉服务端我不会再发数据了，关闭客户端到服务端的数据传输。ack=y+1 seq=x+2 FIN

第二次握手：服务端收到FIN包后，发送一个ACK包告诉客户端我知道了，ack=x+3 ;

第三次握手：服务端给客户端发送一个FIN包用来告诉客户端我也不发数据了，关闭服务端到客户端的数据传送FIN seq = y+1。

第四次握手：客户端收到FIN后，发送一个ACK告诉服务端我知道了，ack=y+2。