图解 | 你管这破玩意儿叫 TCP?

本文来自微信公众号:低并发编程 (ID:dibingfa),作者:闪客

你是一台电脑,你的名字叫 A

经过《如果让你来设计网络》这篇文章中的一番折腾,只要你知道另一位伙伴 B 的 IP 地址,且你们之间的网络是通的,无论多远,你都可以将一个数据包发送给你的伙伴 B

这就是物理层、数据链路层、网络层这三层所做的事情。

站在第四层的你,就可以不要脸地利用下三层所做的铺垫,随心所欲地发送数据,而不必担心找不到对方了。

所以,你需要把通信的进程区分开来,于是就给每个进程分配一个数字编号,你给它起了一个响亮的名字:端口号

然后你在要发送的数据包上,增加了传输层的头部,源端口号目标端口号

OK,这样你将原本主机到主机的通信,升级为了进程和进程之间的通信

你没有意识到,你不知不觉实现了 UDP 协议

(当然 UDP 协议中不光有源端口和目标端口,还有数据包长度和校验值,我们暂且略过)

就这样,你用 UDP 协议无忧无虑地同 B 进行着通信,一直没发生什么问题。

图片过于清晰,就不再文字解释了。

当 A 不断发送数据包时,已发送的最后一个序号就往右移动,直到碰到了窗口的上边界,此时 A 就无法继续发包,达到了流量控制。

不知道你现在再看下面这句话,是否能理解:

TCP 是

面向连接的、可靠的、基于字节流的

传输层通信协议

面向连接、可靠,这两个词通过上面的讲述很容易理解,那什么叫做基于字节流呢?

很简单,TCP 在建立连接时,需要告诉对方 MSS(最大报文段大小)。

也就是说,如果要发送的数据很大,在 TCP 层是需要按照 MSS 来切割成一个个的 TCP 报文段 的。

切割的时候我才不管你原来的数据表示什么意思,需要在哪里断句啥的,我就把它当成一串毫无意义的字节,在我想要切割的地方咔嚓就来一刀,标上序号,只要接收方再根据这个序号拼成最终想要的完整数据就行了。

在我 TCP 传输这里,我就把它当做一个个的字节,也就是基于字节流的含义了。

最后留给大家一个作业,模拟 A 与 B 建立一个 TCP 连接。

第一题:A 给 B 发送 “aaa” ,然后 B 给 A 回复一个简单的字符串 “success”,并将此过程抓包。

第二题:A 给 B 发送 “aaaaaa … a” 超过最大报文段大小,然后 B 给 A 回复一个简单的字符串 “success”,并将此过程抓包。

下面是我抓的包(第二题)

三次握手阶段

A -> B [SYN] Seq=0 Win=64240 Len=0
MSS=1460 WS=256
B - >A [SYN, ACK] Seq=0 Ack=1 Win=29200 Len=0
MSS=1424 WS=512
A -> B [ACK] Seq=1 Ack=1 Win=132352 Len=0

数据发送阶段

A -> B [ACK] Seq=1 Ack=1 Win=132352 Len=1424
A -> B [ACK] Seq=1425 Ack=1 Win=132352 Len=1424
A -> B [PSH, ACK] Seq=2849 Ack=1 Win=132352 Len=1247
B -> A [ACK] Seq=1 Ack=1425 Win=32256 Len=0
B -> A [ACK] Seq=1 Ack=2849 Win=35328 Len=0
B -> A [ACK] Seq=1 Ack=4096 Win=37888 Len=0
B -> A [PSH, ACK] Seq=1 Ack=4096 Win=37888 Len=7

四次挥手阶段

B -> A[FIN, ACK] Seq=8 Ack=4096 Win=37888 Len=0
A -> B[ACK] Seq=4096 Ack=9 Win=132352 Len=0
A -> B [FIN, ACK] Seq=4096 Ack=9 Win=132352 Len=0(下面少复制了一行 ACK,抱歉)

本文来自微信公众号:低并发编程 (ID:dibingfa),作者:闪客

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风君子

独自遨游何稽首 揭天掀地慰生平

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