一、 网络基础TCP/IP

通常使用的网络（包括互联网）是在TCP/IP协议族的基础上运作的。（HTTP协议也属于它内部的一个子集）

1. TCP/IP协议族

计算机网络设备需要相互通信，双方就必须基于相同的方法。比如，如何探测到通信目标，由哪一边先发起通信、使用哪种语言进行通信，怎样结束通信等规则都需要事先确定。不同的硬件、操作系统之间的通信，所有的这一切都需要一种规则。而我们把这种规则称为协议。

TCP/IP 是互联网相关的各类协议族的总称

2. TCP/IP的分层管理

TCP/IP 协议族层次分别分为以下4层：应用层、传输层、网络层和数据链路层

分层的优点：

• 如果互联网值由一个协议统筹，某个地方需要改变设计时，就必须把所有部分整体替换掉。而分层之后只需用把变动的层替换掉即可。

• 层次化之后，设计也变得相对简单了，处于应用层上的应用可以只考虑分配给自己的任务，而不需要弄清对方在地球上哪个地方，对方的传输线路是怎样的、能否确保传输送达等其他问题。

  3. TCP/IP传输流

  利用TCP/IP协议族进行网络通信时，会通过分层顺序与对方进行通信，发送端从应用层往下走，接收端则从应用层往上走。
  

• 首先作为发送端的客户端在应用层（HTPP协议）发出一个想看某个Web页面的HTTP请求

• 为了传输方便，在传输层（TCP协议）把应用层处收到的数据（HTTP请求报文）进行分割，并在各个报文上打上标记序号及端口号转发给网络层。
• 在网络层（IP协议），增加作为通信目的的MAC地址后转发给链路层。这样一来，发往网络的通信请求就准备齐全了。
• 接收端的服务器在链路层接收到数据，按序往上层发送，一直到应用层，才能算真正接收到客户端发送来的HTTP请求。
• 发送端在层与层之间传输数据时，每经过一层必定会被打上一个该层所属的首部信息，反之，接收端在层与层传输数据时，每经过一层时会把对应的首部消去。

这种把数据信息包装起来的做法称为封装
以下是封装的流程图：

二、TCP/IP连接的建立与终止

下面这张图详细的介绍了TCP/IP的建立与终止

详解：

初始化状态：

• 服务器端和客户端初始的状态都是closed，服务器端经过socket、bind、listen进入LISTEN监听状态
• 同理，客户端经过socket进入connect连接状态

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三次握手：

为了将数据准确无误的送达目标，TCP采用三次握手。

1. 客户端首先发送一个SYN（synchronize）给服务器端，表明发送一个标有SYN的数据包
2. 服务器端接收到SYN 并进入到 SYN_RCVD状态，同时向客户端发送标有SYN/ACK 的数据包
3. 客户端接收到SYN/ACK 后进入ESTABLISHED状态，并向服务器端发送标有ACK 的数据包

注意：

• 为什么需要三次握手？
  因为第一次只表示客户端到服务器端建立了连接，第二次表示服务器端到客户端建立了连接，每次的连接是独立的；当确认双方连接都建立成功了之后才进行数据的传输。

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数据的传输:

• read
• send
• write
• recv

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四次挥手:

1. 客户端向服务器端发送一个 FIN 请求关闭的请求，并进入FIN_WAIT1
2. 服务器端接收到之后，进入CLOSE_WAIT，并同时向客户端发送ACK
3. 客户端接收到ACK 后进入FIN_WAIT2， 服务器再向客户端发送FIN 请求关闭，同时服务器进入CLOSE状态
4. 客户端接收到FIN 后 进入TIME_WAIT， 并向服务器端发送ACK，服务器接收ACK后进行关闭

注意:

• 在第二步和第三步时，为什么ACK和FIN不同时发送，而是分步？
  当客户端向服务器端发送FIN时，如果服务器端不作出回应，客户端会一直向服务器端发送FIN，所以一定要先做出ACK回应，再做响应的处理
  然后再向服务器端再向客户端发送请求关闭的FIN，同理，客户端结接收到之后再向服务器端做出ACK响应，服务器端收到ACK响应后就进行关闭。

• 在服务器端关闭后，为什么客户端要等待2MSL后再关闭？

  1. 服务器端向客户端发送FIN这步需要1MSL
  2. 客户端向服务器端发送ACK需要1MSL