什么是TCP/IP协议？TCP的三次握手指的是什么，为什么一定要三次握手，而不是四次或者是两次？

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八个方面深度解析后端知识/技能，本篇分享的是：

【什么是TCP/IP协议？TCP的三次握手指的是什么，为什么一定要三次握手，而不是四次或者是两次？ 】

标题：

【修真院java 小课堂】什么是TCP/IP协议？TCP的三次握手指的是什么，为什么一定要三次握手，而不是四次或者是两次？

开场语：

大家好，我是IT修真院郑州分院第12期的学员张泉良，一枚正直纯洁善良的JAVA程序员，今天给大家分享一下，修真院官网JAVA任务二，深度思考中的知识点—— 什么是TCP/IP协议？TCP的三次握手指的是什么，为什么一定要三次握手，而不是四次或者是两次？

 

1. 背景介绍：

 网络协议：

书本上的定义：网络协议是为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合

网络协议就是人为规定的一套通信规范，只要双方都遵循这个规范，就能实现交流

 

TCP/IP具体含义：利用ip进行通信时所必须用到的协议群的统称。

具体来说，IP 或 ICMP、TCP 或 UDP、TELNET 或 FTP、以及 HTTP 等都属于 TCP/IP 协议。

 

1. 知识剖析：

 

TCP/IP协议族是一个四层协议系统，自底而上是数据链路层、网络层、传输层和应用层。上层协议使用下层协议提供的辅助。

  (1) 数据链路层实现了网卡接口的网络驱动程序，以处理数据在物理媒介上的传输

  (2) 网络层实现数据包的选路和转发。网络层的任务就是选择中间节点（路由器），以确定两台主机之间的通信路径

  (3) 传输层为两台主机上的应用程序提供端到端的通信。传输层只关心通信的起始端和目的端，忽略数据包的中转过程

       传输层协议主要有三个：TCP协议、UDP协议和SCTP协议

 (4) 应用层负责处理应用程序的逻辑。

      数据链路层、网络层和传输层负责处理网络通信细节，这部分必须既稳定又高效，因此在内核空间中实现。

      而应用层则在用户空间，因为它负责处理众多逻辑，比如文件传输、名称查询等。

 

 

1. 常见问题：

   （1）TCP/IP协议通信的过程？

     浏览器访问服务器服务流程：

             1、浏览器访问网址

              2、dns协议解析域名

             3、http协议---http数据，确定数据传输格式等

             4、TCP协议---加TCP首部----端口之间发送数据包----三次握手达成连接

             5、IP协议---加IP首部----通过IP地址确定网络地址

             6、以太网协议--加以太网首部----确定mac地址（主机网卡的唯一标识）

（2）如何建立TCP/IP连接？

      TCP协议提供可靠的连接服务，连接是通过三次握手进行初始化的。

      所谓三次握手是指建立一个 TCP 连接时需要客户端和服务器端总共发送三个包以确认连接的建立。 

      基础信息：

                TCP报文格式

                (1)序列号：Sql序号，用来标识数据包，发起方发送数据时对此进行标记。

                (2)确认序号：Ack序号，只有ACK标志位为1时，确认序号字段才有效，Ack=Seq+1。

                (3)标志位：共6个，即SYN、ACK、PSH、RST、URG、FIN

（3）为什么要三次握手？

        在《计算机网络》一书中其中有提到，三次握手的目的是“为了防止已经失效的连接请求报文段突然又传到服务端，

         因而产生错误”

         三次握手是在安全可靠的基础上，握手次数最少的方案。两次握手并不能保证可靠性。四次握手又浪费了效率

 

1. 编码实战：
2. 拓展思考：

（1） TCP建立连接为什么需要三次握手而结束要四次挥手？

          三次握手：client请求连接SYN---server确认收到，发送ACK和SYN---client确认收到

          四次挥手：client请求关闭FIN---（server确认收到，发送ACK---server继续发送数据直到完毕，发送FIN）

                            ----client确认收到

（2）TCP与UDP的区别

  (3) TCP的可靠传输原理

      停止等待协议

      连续ARQ协议

1. 参考文献：

     (1)  https://www.jianshu.com/p/e7f...

    (2) https://blog.csdn.net/be_happ...

     (3) 计算机网络第6版

 

7.  更多讨论：

Q1：Sequence number序列号是什么？

A1：Sql序号，用来标识数据包，发起方发送数据时对此进行标记。数据包的序号，有操作系统根据一定的算法生成，相当于id的作用。

   

Q2：acknowledgement number和ACK区别？

A2：ACK：标识符，只有0和1，只要有数据包的传输，ACK就要set为1；

        acknowledgement number：ack序号，只有ACK标志位为1时，确认序号字段才有效，ack=Seq+1；

        在数据包传输过程中ack=seq+len；

Q3：TCP与UDP的区别

A3：TCP协议提供面向连接的，可靠的传输服务，但速度较慢，适合文件下载等传输任务；UDP协议提供无连接的，不可靠的传输服务，但速度较快，适合媒体流等看重传输速度的传输任务

 

8.  鸣谢：

9.  结束语：

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