0. 引言
在上一节中，以现实中的邮政系统为例，各层的计算机网络协议分别有着对应和特点
| 计算机网络 | 邮政系统 | 特点 |
|---|---|---|
| 物理层 | 马路，航线，水面 | 是真实世界中的载体（机械，电气，功能，过程特性） |
| 数据链路层 | 高速路上的快递车司机 城市内的跑腿小哥 | 1. 货物被打包到快递盒内（封装成帧） 2. 啥货物只要打包好都可以送（透明传输） 3. 保证货物不被雨淋损坏（差错控制） 【而且不知道运的是什么，只保证将货物安然无恙的送到目的地】 |
| 网络层 | 邮政中央调度系统 | 1. 每个片区分配一个唯一的邮政编码（IP地址） 2. 负责规划运输路线（最佳路径） 3. 出错了要及时处理（网际控制） |
| 传输层 | 小区内的服务点 | 1. 一个邮政编码的片区里会有多个服务点（一个主机内有多个端口） 2. 服务点与服务点之间传输（点对点） 3. 用户只管寄货，不用管怎么运的（逻辑传输） |
| 应用层 | 每个客户各种各样具体的需求，例如生鲜运输冷链，邮报系统… |
我们把传输层比作邮政系统内的服务点，而服务点又根据用户的需求将业务分为了两大类：
- 收发快递——UDP协议
- 信件交流——TCP协议
在本文里我们就来着重分析一下TCP协议。
1. TCP协议的特点
类比与打电话，TCP这种业务的特点在于：
- 打电话要双方在场，且接通（TCP是面向连接的）
- 打电话只能一对一（TCP是一对一的）
- 打电话双方都能听到对方的所有内容（TCP是可靠交付的）
- 打电话能说也能听（TCP是全双工的）
- 打电话交换的是“话”（TCP是面对数据流）
2. 连接的一生？——如何建立和断开
既然TCP是面向连接的，那问题自然就出来了
- 如何建立连接？
- 如何断开连接？
2.1 Hello?——连接的建立
连接建立的最基本原则“每一方都能确知对方的存在”。
那一个问题就是：
接下来，我们就以表白确定恋爱关系的例子探索这个问题
a. 一次交谈——“舔狗的单相思”
就像舔狗的单相思一样，一次交谈显然是不够的。
因为你的女神可能根本不想鸟你（/狗头），啊哈哈哈。
b. 两次交谈——“我孩子都出生了！”
那两次呢？表面看起来女神回复了就可以，但是有一种情况如下：
在这种情况下，很荣幸你女神答应你了！
但是不幸的是… 你孩子都出生了。
所以两次是不够的，这是因为客户端可能会因为超时而退出。
c. 三次交谈——“大功告成”
正如图中所示，三次交谈刚刚好，这样：
- 双方都能知道对方的态度
- 其中一方也不会因为时间太长而退出
总结：三次握手
所以在连接的建立中，需要三次交谈才能建立最基本的连接，这又被称为三次握手
其三次握手的过程为：
- 第一次握手：客户端主动发送请求【客户端：我想连接，你在吗？】
- 主动请求标志：SYN=1
- 客户端序列号：seq=x
- 第二次握手：服务器端回答客户端【服务器端：久等，我在，可以连接，你还在吗？】
- 连接建立标志：SYN=1
- 回答标志：ACK=1
- 服务器端序列号：seq=y
- 回答对象：ack=x+1
- 第三次握手：客户端回答服务器端【客户端：我在我在！】
- 回答标志：ACK=1
- 客户端序列号：seq=x+1
- 回答对象：ack=y+1
2.2 byebye！——连接的断开
类比于建立连接，最直接的感觉是连接的断开也只需要三次交谈。
但是其实不然，连接与断开的一个区别在于：
- 断开的时候可能还有资源没有传输完毕（就像情侣分手了但是账还没有算清楚）
a. 不提倡的方式
b. 提倡的方式
总结：四次挥手
由于需要所有资源都传输完毕，不同于三次握手，断开连接的时候需要四次挥手。
四次挥手
- 第一次挥手：客户端发送关闭连接的报文段【客户端：我想关闭】
- 关闭标志：FIN=1
- 客户端序列号：seq=u
- 第二次挥手：服务器收到 FIN 报文后，发回确认报文【服务器端：收到了，等一下】
- 确认标志：ACK=1
- 服务器端序列号：seq=v
- 确认对象：ack=u+1
- 第三次挥手：服务器发送完所有数据后，会向客户端发送 FIN 报文段【服务器端：好了，传输完了，可以关闭】
- 关闭标志：FIN=1
- 确认标志：ACK=1
- 服务器序号：seq=w
- 确认对象：ack=u+1
- 第四次挥手：客户端收到来自服务器的 FIN 报文段后，向服务器发送 ACK 报文【客户端：好了，明白，拜拜】
- 确认标志：ACK=1
- 客户端序号：seq=u+1
- 确认对象：ack=w+1