网络TCP解析
目录
1.从宏观看
2.TCP详解
3.TCP三次握手四次挥手
4.socket编程
1.从宏观看
网络通信不过是因为远距离传输而进行创造的网络通信。
也就是进程间通信，从上到下分别是应用层，传输层，网络层，数据链路层。
由于远程通信出现的问题是分层的，所以给出的解决方案也是分层的，我们平常做一件事情，就会把事情分层，比如高一高二高三，在哪个阶段干哪个事情。
网络通信一般是TCP/IP协议，为什么，因为这两个协议是核心，我们先来认识一下传输层的TCP和UDP
先总体看，TCP就是保证可靠的网络传输，UDP就是不可靠的网络传输。
那么TCP是如何保证可靠网络传输呢？
2.TCP详解
TCP为了保证可靠性，那么它是如何保证可靠呢？答案是超时重传，快速重传，滑动窗口，拥塞窗口。
TCP报头里面有2个核心的东西来保证超时重传的，序号和确认序号
序号是因为TCP是面向字节流进行传输的，但是发出的顺序并不一定是报文到达的顺序，所以序号就是保证顺序到达的。
然后还有确认序号，确认序号的是为了保证可靠性而出现的，该序号以前的报文全部送达了。
3.TCP三次握手四次挥手
从宏观上来看，我们要知道TCP是工作在传输层的，负责数据发送可靠性的
TCP的特性是面向连接进行数据传输，字节流传输，可靠！
如何确定唯一一个TCP连接呢？目的IP目的端口，源IP源端口来保证。
如果你想保证数据的可靠性，你就用TCP,如果你想保证速度的话，就用UDP。
TCP和UDP可以使用同一个端口，因为它们根本不工作在一起，彼此是分离的。
TCP在进行通信前，需要进行三次握手，关闭通信的时候，需要四次挥手。
三次握手可以帮助我们同步双方的初始序列号，也可以验证双方的通信意愿和网络环境，保证全双工通信。即一个套接字文件内核帮助我们维护两个缓冲区，接受缓冲区和发送缓冲区，实现全双双工通信。最后也可以互相知道对方的缓冲区大小，便于了解发送的量。如果对方的缓冲区小，你就发少点，如果对方的缓冲区大，你就发多点，同时这也要取决于拥塞窗口的大小，这个我们后面再介绍。
三次握手，客户端向服务端发送SYN，请求建立连接。
服务端回ACK+SYN，响应并且也发出建立连接的请求。
客户端发出ACK，告诉服务端,OK我知道了，然后双方就可以进行通信了。
我们可以看这个过程，我们确定了双方的通信意愿，也确定了双方是可以接受和发送的，全双工。
然后我们要细细探讨，如果第一次报文丢了呢？
那么就是SYN客户端第一次发送就丢了，这个就会进行超时重传的机制，当客户端发送STYN之后，发现服务端长时间没有响应，就会进行超时重传，开始比如是1ms,然后第二次是2ms,第三次就是4ms,第四次是8ms,最后一次是16ms,进行一定的次数后，客户端就不强求了，说，既然我发这么多次你都没有响应，那就算了，客户端就关掉了这个连接。
那么如果第二次的SYN+ACK丢包了呢？
那么客户端也不会收到响应，客户端会进行重发SYN，然后服务端也会进行重发ACK+SYN。和第一次类似，超时一定的时间进行重发，但是重发多次后，如果你还是丢包，直接关闭连接。
第三次丢包了呢？
这里要说明的是当客户端回复最后一次的ack后，它就认为连接已经建立了，ACK如果没有发过去，那么服务端就会发ACK+SYN，客户端就会知道ACK丢包，然后进行重发。
但是重发多次还是丢包，那么有意思的就来了，客户端单方面连接建立了，但是服务端的连接没建立起来，这个时候客户端向服务端发信息就是非法的，服务端会返回RST报文，进行连接重置。
TCP三次握手可以达到验证双方通信能力，通信的意愿，即双方是否愿意进行通信，还可以初始双方的序列号，进行缓冲区大小的确认，为滑动窗口发送数据提供基础。
根据网上的资料，说三次握手首要原因是避免历史连接，因为序列号的存在，可以对历史连接进行确认
多一次资源浪费，少一次无法验证以上的能力。
TCP在进行传输的过程中是需要分包的，不能大块的数据一起传过去，这是因为在底层如果你的字节超过MTU1500字节，就会对报文进行切分，我们一般不希望对报文进行切分，这个会导致报文的丢包概率增大。所以在TCP面向字节流传输我们就会让整个数据报小于某个值。MSS
你想如果我们对报文进行切分，IP并不保证数据传输的可靠性，IP只要丢包一次，就会全部重发。所以自然不希望底层对报文进行切分！
下面看一下TCP的四次挥手
首先主动关闭连接的一方发送FIN，然后对端回ACK,然后对端再回FIN,这边再回ACK。
这样我们可以保证双方都要断开连接。就好比我们谈恋爱的时候，我们分手要进行双方的同意。
四次挥手其实是可以变成三次的，这是因为如果服务端没有数据要发送，它发ACK的时候就会顺便发FIN带上。这样就少了一次发送。但是一般情况下，客户端主动关闭连接，服务端一般还要发送完当前的数据，所以一般情况下是四次挥手，非常灵活。
还是一样的，如果客户端发的FIN丢失了，它等待一段时间后发现没有ACK来，他就会进行超时重传，超过一定的次数就会直接断开连接，然后每次重传的时间是在前一次的间隔上乘以2.
第二次丢失也就是ACK丢失，也是一样的，由于客户端就没有收到ACK，所以它会继续重传FIN，直到收到ACK。这和我们发消息类似，你想我们发出去一条消息，怎么保证对面读到了，那就是对面进行回复，说我看到了，你就知道你的消息对方收到了，报文就是采用这种机制啊。确认机制。
第三次服务端的FIN丢失，它收不到应答就是进行超时重传。
第四次ACK丢失，服务端就是重发FIN，因为他不确定自己的FIN是否丢失，它收不到应答就会重发FIN。和上面类似，如果一直收不到，重发一定次数直接关掉连接。
这里我们要知道一个TIME_WAIT状态，主动关闭连接的一方在发送完最后一次ACK后，就会进入这个状态，这个状态的时长是2MSL。一个MSL的意思就是一个报文在网络中生存的最大的时间。
2个MSL可以保证这个连接历史的报文全部丢失。也可以保证当ACK丢包的时候，可以进行重传。
我们可以手动关闭这个状态，但是一般情况我们不要关闭，因为这个TIME_WAIT我们要去理解，而不是关闭。
4.socket编程
服务端需要创建监听套接字，bind，listen,accept。
客户端需要创建套接字，系统帮助默认绑定，connect.
accept和connect返回的都是建立连接的套接字下标。
我们这里要知道connect是什么时候返回的，就是当客户端发送完最后一次ACK后客户端认为连接建立完毕，返回文件下标，服务端的ACCEPT什么时候返回呢？当然是收到ACK之后就认为连接建立完毕，返回文件下标，然后这个socket里面有发送缓冲区和接收缓冲区，我们就可以进行全双工的通信了，我们把数据交给内核，内核决定数据的接收与发送。
关闭连接的过程如下图，客户端close，对方读完毕之后会读到EOF,服务端就知道对方要关闭连接了，所以回复ACK，之后它把数据发送完之后，也调用close，发送FIN报文，对方收到发送ACK响应报文，进入TIME_WAIT,服务端收到ACK报文，连接关闭，丢包了就会重发FIN，然后客户端就会再次回ACK。宏观与具体的代码结合，让我们更清楚的了解TCP的三次握手，四次挥手，以及每一次丢包了会怎么办！@！
下一篇博客，我们说一下TCP重传，滑动窗口，流量控制，拥塞控制的具体。
立个flag,下一篇在10.3号之前写出来吧。