什麼是TCP/IP協議？
TCP/IP 是一類協議系統，它是用於網絡通信的一套協議集合．傳統上來說 TCP/IP 被認爲是一個四層協議
1. TCP/IP協議模型？
通過圖上我們可以知道TCP/IP是一個協議集合，且其模型是四層模型： 應用層，傳輸層， 網絡層， 網絡接口層。於是我們知道TCP/IP協議不是單指的是TCP 和 IP，而是一個協議系統。但單獨的TCP就是網絡層的TCP，IP就是傳輸層的IP
2.TCP/IP協議的系統是如何工作的？
- 上圖清楚地表示了TCP/IP協議中每個層的作用，而TCP/IP協議通信的過程其實就對應着數據入棧與出棧的過程。入棧的過程，數據發送方每層不斷地封裝首部與尾部，添加一些傳輸的信息，確保能傳輸到目的地。出棧的過程，數據接收方每層不斷地拆除首部與尾部，得到最終傳輸的數據。
![在這裏插入圖片描述]()
4. TCP 和 UDP 的區別？
傳輸層提供了兩種到達目標網絡的方式
- 傳輸控制協議（TCP）：提供了完善的錯誤控制和流量控制，能夠確保數據正常傳輸，是一個面向連接的協議。
- 用戶數據報協議（UDP）：只提供了基本的錯誤檢測，是一個無連接的協議。
特點：
1）UDP：
把數據打包
數據大小有限制（64k）
不建立連接
速度快，但可靠性低
2）TCP：
建立連接通道
數據大小無限制
速度慢，但是可靠性高
5. TCP是如何保證可靠性的？
TCP協議保證數據傳輸可靠性的方式主要有：
（https://blog.csdn.net/liuchenxia8/article/details/80428157詳細解釋）
- 校驗和
- 序列號
- 確認應答
- 超時重傳
- 連接管理
- 流量控制
- 擁塞控制
3. TCP的三次握手和四次揮手？
TCP的三次握手🤝建立連接和四次揮手👋斷開連接，相信很多人都聽說過，也都看過相關的內容，本篇是爲了記錄自己對與這兩種操作的理解。
在進入正式內容之前，先來看幾個符號的概念：
- 序列號seq： 用來標記數據段的順序，TCP把連接中發送的所有數據字節都編上一個序號，第一個字節的編號由本地隨機產生；給字節編上序號後，就給每一個報文段指派一個序號；序列號seq就是這個報文段中的第一個字節的數據編號。
- 確認號ack： 期待收到對方下一個報文段的第一個數據字節的序號；序列號表示報文段攜帶數據的第一個字節的編號；而確認號指的是期望接收到下一個字節的編號；因此當前報文段最後一個字節的編號+1即爲確認號。
- 確認ACK： 僅當ACK=1時，確認號字段纔有效。ACK=0時，確認號無效
- 同步SYN： 連接建立時用於同步序號。當SYN=1，ACK=0時表示：這是一個連接請求報文段。若同意連接，則在響應報文段中使得SYN=1，ACK=1。因此，SYN=1表示這是一個連接請求，或連接接受報文。SYN這個標誌位只有在TCP建產連接時纔會被置1，握手完成後SYN標誌位被置0。
- 終止FIN： 用來釋放一個連接。FIN=1表示：此報文段的發送方的數據已經發送完畢，並要求釋放運輸連接
三次握手
首先進入一下情景：
我正在飯店裏和朋友喫飯，喝的正嗨的時候，女朋友打電話過來，飯店裏有很多人，環境原因聽不太清電話裏的聲音：
- 我：能聽到我的聲音嗎？
- 女：能聽到，大點聲，你能聽到我講話嗎？
- 我：能聽到，
如此這般，才能保證雙方都能聽到聲音，才能繼續對話呀。
TCP是面向連接的，無論哪一方向另一方發送數據之前，都必須先在雙方之間建立一條連接。在TCP/IP協議中，TCP 協議提供可靠的連接服務，連接是通過三次握手🤝進行初始化的。三次握手🤝的目的是同步連接雙方的序列號和確認號並交換 TCP窗口大小信息。由此我們來對應客戶端與服務器之間的建立連接：
- 第一次握手🤝： 客戶端向服務器發出連接請求報文，這時報文首部中的同部位SYN=1，同時隨機生成初始序列號 seq=x，此時，客戶端進程進入了 SYN-SENT狀態，等待服務器的確認。
- 第二次握手🤝： 服務器收到請求報文後，如果同意連接，則發出確認報文。確認報文中應該 ACK=1，SYN=1，確認號是ack=x+1，同時也要爲自己隨機初始化一個序列號 seq=y，此時，服務器進程進入了SYN-RCVD狀態，詢問客戶端是否做好準備。
- 第三次握手🤝： 客戶端進程收到確認後，還要向服務器給出確認。確認報文的ACK=1，ack=y+1，此時，連接建立，客戶端進入ESTABLISHED狀態，服務器端也進入ESTABLISHED狀態。
那麼問題來了？那爲什麼要進行三次握手？
假如現在客戶端想向服務端進行握手，它發送了第一個連接的請求報文，但是由於網絡信號差或者服務器負載過多，這個請求沒有立即到達服務端，而是在某個網絡節點中長時間的滯留了，以至於滯留到客戶端連接釋放以後的某個時間點纔到達服務端，那麼這就是一個失效的報文，但是服務端接收到這個失效的請求報文後，就誤認爲客戶端又發了一次連接請求，服務端就會想向客戶端發出確認的報文，表示同意建立連接。
假如不採用三次握手，那麼只要服務端發出確認，表示新的建立就連接了。但是現在客戶端並沒有發出建立連接的請求，其實這個請求是失效的請求，一切都是服務端在自相情願，因此客戶端是不會理睬服務端的確認信息，也不會向服務端發送確認的請求，但是服務器卻認爲新的連接已經建立起來了，並一直等待客戶端發來數據，這樣的情況下，服務端的很多資源就沒白白浪費掉了。採用三次握手的辦法就是爲了防止上述這種情況的發生，比如就在剛纔的情況下，客戶端不會向服務端發出確認的請求，服務端會因爲收不到確認的報文，就知道客戶端並沒有要建立連接，那麼服務端也就不會去建立連接，這就是三次握手的作用。
四次揮手
來，再次進入以下情景：
假如有一天我想要自由了，我就跟我的女朋友提出分手的要求：
- 我：我要自由，自由萬歲，分手吧
- 女：好，你要分手是吧
然後她會罵我渣啊來發泄，或者試圖挽留，在經過冷靜之後： - 女：那就這樣吧，分
- 我：好的，分
至此就各奔東西，互相安好，相忘於江湖。
當客戶端和服務器通過三次握手建立了TCP連接以後，當數據傳送完畢，爲了防止資源浪費肯定要斷開TCP連接，那對於TCP的斷開連接，這裏就有了斷開連接的四次揮手。
- 第一次揮手👋： 客戶端進程發出連接釋放FIN報文，並且停止發送數據。釋放數據報文首部，FIN=1，其序列號爲seq=x,此時，客戶端進入FIN-WAIT-1（終止等待1）狀態。
- 第二次揮手👋： 服務端進程收到連接釋放FIN報文，發出確認ACK報文，ACK=1，ack=x+1，並且帶上自己的序列號seq=y，此時，服務端就進入了CLOSE-WAIT（關閉等待）狀態。此時，服務端通知高層的應用進程，客戶端向服務端的方向就釋放了，這時候處於半關閉狀態，即客戶端已經沒有數據要發送了，但是服務端若發送數據，客戶端依然要接受。這個狀態還要持續一段時間，也就是整個CLOSE-WAIT狀態持續的時間。客戶端收到服務端的確認請求後，此時，客戶端就進入FIN-WAIT-2（終止等待2）狀態，等待服務器發送連接釋放報文，在這之前依然可以接收服務端發送過來的最後的數據。
- 第三次揮手👋： 服務端將最後的數據發送給客戶端完成後，就向客戶端發送連接釋放FIN報文，FIN=1，ack=x+1，此時的序列號爲seq=z，此時，服務端就進入了LAST-ACK（最後確認）狀態，等待客戶端的確認。
- 第四次揮手👋： 客戶端接收到服務端的連接釋放FIN報文後，必鬚髮出確認報文，ACK=1，ack=z+1，而自己的序列號是seq=x+1，此時，客戶端就進入了TIME-WAIT（時間等待）狀態。此時服務端收到客戶端發送過來的確認報文，就立即撤銷自己的傳輸控制塊TCB,進入CLOSED狀態，注意此時的TCP連接還沒有釋放，必須經過2MSL（最長報文段壽命）的時間後，客戶端沒有收到服務端發來的任何數據，證明服務端已正常關閉，此時客戶端會撤銷相應傳輸控制塊TCB後，進入CLOSED狀態。至此，TCP的連接才真正的斷開了。（服務端結束TCP連接的時間要比客戶端稍微早一些）
爲什麼斷開連接需要四次揮手👋呢，像建立連接的時候一樣，三次行不行呢？
- TCP協議是一種面向連接的、可靠的、基於字節流的運輸層通信協議。TCP是全雙工 模式，這就意味着，在客戶端想要斷開連接時，客戶端向服務端發送FIN報文，只是表示客戶端已經沒有數據要發送了，但是這個時候客戶端還是可以接收來自服務端的數據。
- 當服務端接收到FIN報文，並返回ACK報文，表示服務端已經知道了客戶端要斷開連接，客戶端已經沒有數據要發送了，但是這個時候服務端可能依然有數據要傳輸給客戶端。
- 當服務端的數據傳輸完之後，服務端會發送FIN報文給客戶端，表示服務端也沒有數據要傳輸了，服務端同意關閉連接，之後，客戶端收到FIN報文，立即發送給客戶端一個ACK報文，確定關閉連接。在之後，客戶端和服務端彼此就愉快的斷開了這次的TCP連接。
- 或許會有疑問，爲什麼服務端的ACK報文和FIN報文都是分開發送的，但是在三次握手的時候卻是ACK報文和SYN報文是一起發送的，因爲在三次握手的過程中，當服務端收到客戶端的SYN連接請求報文後，可以直接發送SYN+ACK報文。其中ACK報文是用來應答的，SYN報文是用來同步的。但是在關閉連接時，當服務端接收到FIN報文時，很可能並不會立即關閉SOCKET，所以只能先回復一個ACK報文，告訴客戶端，你發的FIN報文我收到了，只有等到服務端所有的數據都發送完了，才能發送FIN報文，因此ACK報文和FIN報文不能一起發送。所以斷開連接的時候才需要四次揮手來完成