TCP協議與sctp
OSI ： 開放式系統互聯
OSI模型裏最重要的一點就是分層。OSI模型按層次分別爲應用層，表示層，會話層，傳輸層，網絡層，數據鏈路層，物理層。上三層爲控制層面，下四層爲數據層面。當然也有按不同的模型分爲5層的。
應用層：接收用戶的數據，人機交互的接口，面向的應用程序。
表示層：將邏輯語言（軟件語言）轉換爲機器語言（二進制語言），翻譯
會話層：針對傳輸的每一種建立（管理：維持、終止）一條虛連接（爲了防止不同類型的數據互相影響）
傳輸層該層爲兩臺主機上的應用程序提供端到端的通信。傳輸層有兩個傳輸協議：TCP(傳輸控制協議)和 UDP(用戶數據報協議)。其中，TCP是一個可靠的面向連接的協議，udp是不可靠的或者說無連接的協議
網絡層：決定如何將數據從發送方路由到接收方。網絡層通過綜合考慮發送優先權，網絡擁塞程度，服務質量以及可選路由的花費等來決定從網絡中的A節點到B節點的最佳途徑。即建立主機到主機的通信
數據鏈路層：控制網絡層與物理層之間的通信，主要功能是保證物理線路上進行可靠的數據傳遞。爲了保證傳輸，從網絡層接收到的數據被分割成特定的可被物理層傳輸的幀。幀是用來移動數據結構的結構包，他不僅包含原始數據，還包含發送方和接收方的物理地址以及糾錯和控制信息。其中的地址確定了幀將發送到何處，而糾錯和控制信息則確保幀無差錯到達。如果在傳達數據時，接收點檢測到所傳數據中有差錯，就要通知發送方重發這一幀。
物理層：該層負責 比特流在節點之間的傳輸，即負責物理傳輸，這一層的協議既與鏈路有關，也與傳輸的介質有關。通俗來說就是把計算機連接起來的物理手段。
TCP報頭：
●源、目標端口號字段：佔16比特。TCP協議通過使用”端口”來標識源端和目標端的應用進程。端口號可以使用0到65535之間的任何數字。在收到服務請求時，操作系統動態地爲客戶端的應用程序分配端口號。在服務器端，每種服務在”衆所周知的端口”（Well-KnowPort）爲用戶提供服務。
●順序號字段：佔32比特。用來標識從TCP源端向TCP目標端發送的數據字節流，它表示在這個報文段中的第一個數據字節。
●確認號字段：佔32比特。只有ACK標誌爲1時，確認號字段纔有效。它包含目標端所期望收到源端的下一個數據字節。
●頭部長度字段：佔4比特。給出頭部佔32比特的數目。沒有任何選項字段的TCP頭部長度爲20字節；最多可以有60字節的TCP頭部。
●標誌位字段（U、A、P、R、S、F）：佔6比特。各比特的含義如下： ◆URG：緊急指針（urgent pointer）有效。
◆ACK：爲1時，確認序號有效。 ◆PSH：爲1時，接收方應該儘快將這個報文段交給應用層。 ◆RST：爲1時，重建連接。
◆SYN：爲1時，同步程序，發起一個連接。 ◆FIN：爲1時，發送端完成任務，釋放一個連接。
●窗口大小字段：佔16比特。此字段用來進行流量控制。單位爲字節數，這個值是本機期望一次接收的字節數。
●TCP校驗和字段：佔16比特。對整個TCP報文段，即TCP頭部和TCP數據進行校驗和計算，並由目標端進行驗證。
●緊急指針字段：佔16比特。它是一個偏移量，和序號字段中的值相加表示緊急數據最後一個字節的序號。
●選項字段：佔32比特。可能包括”窗口擴大因子”、”時間戳”等選項。
TCP
與UDP
三次握手與四次斷開
- 第一次握手
建立連接。客戶端發送連接請求報文段，並將syn(標記位)設置爲1，Squence Number(數據包序號)(seq)爲x,接下來等待服務端確認，客戶端進入SYN_SENT狀態(請求連接)； - 第二次握手
服務端收到客戶端的 SYN 報文段，對 SYN 報文段進行確認，設置 ack(確認號)爲 x+1(即seq+1 ;同時自己還要發送 SYN 請求信息，將 SYN 設置爲1, seq爲 y。服務端將上述所有信息放到 SYN+ACK報文段中，一併發送給客戶端，此時服務器進入 SYN_RECV狀態。 - 第三次握手
客戶端收到服務端的 SYN+ACK(確認符) 報文段；然後將 ACK 設置爲y+1,向服務端發送ACK報文段，這個報文段發送完畢後，客戶端和服務端都進入ESTABLISHED(連接成功)狀態，完成TCP 的三次握手
SYN 同步序列號請求
序列號：記錄發送的次數
seq+1 代表 ACK
- 第一次揮手
客戶端設置seq和 ACK ,向服務器發送一個 FIN(終結)報文段。此時，客戶端進入 FIN_WAIT_1狀態，表示客戶端沒有數據要發送給服務端了。 - 第二次揮手
服務端收到了客戶端發送的 FIN 報文段，向客戶端回了一個 ACK 報文段。 - 第三次揮手
服務端向客戶端發送FIN 報文段，請求關閉連接，同時服務端進入 LAST_ACK 狀態。 - 第四次揮手
- 客戶端收到服務端發送的 FIN 報文段後，向服務端發送 ACK 報文段,然後客戶端進入 TIME_WAIT狀態。服務端收到客戶端的 ACK 報文段以後，就關閉連接。此時，客戶端等2MSL（指一個片段在網絡中最大的存活時間）後依然沒有收到回覆，則說明服務端已經正常關閉，這樣客戶端就可以關閉連接了。
爲什麼要三次握手？
爲了防止已失效的連接請求報文突然又傳送到了服務端，因此產生錯誤。 具體解釋： “已失效的連接請求報文段”產生情況： client發出的第一個連接請求報文段並沒有丟失，而是在某個網絡節點長時間滯留，因此導致延誤到連接釋放以後的某個時間纔到達 service。如果沒有三次握手，那麼此時server收到此失效的連接請求報文段，就誤認爲是 client再次發出的一個新的連接請求，於是向client 發出確認報文段，同意建立連接，而此時 client並沒有發出建立連接的情況，因此並不會理會服務端的響應，而service將會一直等待client發送數據，因此就會導致這條連接線路白白浪費。
如果此時變成兩次揮手行不行？
這個時候需要明白全雙工與半雙工，再進行回答。比如：
第一次握手： A給B打電話說，你可以聽到我說話嗎？
第二次握手：B收到了A的信息，然後對A說： 我可以聽得到你說話啊，你能聽得到我說話嗎？ 第三次握手： A收到了B的信息，然後說可以的，我要給你發信息啦！
在三次握手之後，A和B都能確定這麼一件事： 我說的話，你能聽到； 你說的話，我也能聽到。
這樣，就可以開始正常通信了，如果是兩次，那將無法確定。
爲什麼要四次揮手？
TCP 協議是一種面向連接，可靠，基於字節流的傳輸層通信協議。TCP 是全雙工模式(同一時刻可以同時發送和接收)，這就意味着，當主機1發出FIN報文段時，只是表示主機1已結沒有數據要發送了，主機1告訴主機2，它的數據已經全部發送完畢；但是，這個時候主機1還是可以接受來自主機2的數據；當主機2返回ACK報文段時，這個時候就表示主機2也沒有數據要發送了，就會告訴主機1，我也沒有數據要發送了，之後彼此就會中斷這次TCP連接
SCTP介紹
SCTP (Stream Control Transmission Protocol)是一種傳輸協議，在TCP/IP協議棧中所處的位置和TCP、UDP類似，兼有TCP/UDP兩者特徵。
SCTP是可以確保數據傳輸的，和TCP類似，也是通過確認機制來實現的。
SCTP和TCP的區別
1、 TCP是以字節爲單位傳輸的，SCTP是以數據塊爲單位傳輸的
TCP接收端確認的是收到的字節數，SCTP接收端確認的是接收到的數據塊。SCTP的這種數據塊（被稱爲DATA CHUNK）通常會攜帶應用的一個數據包，或者說是應用要發送的一個消息。
2、TCP通常是單路徑傳輸，SCTP可以多路徑傳輸
TCP的兩端都只能用一個IP來建立連接，連接建立之後就只能用這一對IP來相互收發消息了。如果這一對IP之間的路徑出了問題，那這條TCP連接就不可用了。
SCTP不一樣的地方是，兩端都可以綁定到多個IP上，只要有其中一對IP能通，這條SCTP連接就還可以用。
3、TCP是單流有序傳輸，SCTP可以多流獨立有序/無序傳輸
SCTP可以在一個聯合中支持多流機制，每個流（stream）都是獨立的。
每個流都有各自的編號，編碼在SCTP報文中
阻塞的流不會影響同一聯合中的其他流，可以並行進行傳輸
4、TCP連接的建立過程需要三步握手，SCTP連接的建立過程需要四步握手
TCP連接建立過程，容易受到DoS攻擊。在建立連接的時候，client端需要發送SYN給server端，server端需要將這些連接請求緩存下來。通過這種機制，攻擊者可以發送大量僞造的SYN包到一個server端，導致server端耗盡內存來緩存這些連接請求，最終無法服務。
SCTP的建立過程需要四步握手，server端在收到連接請求時，不會立即分配內存緩存起來，而是返回一個COOKIE。client端需要回送這個COOKIE，server端校驗之後，從cookie中重新獲取有效信息（比如對端地址列表），纔會最終建立這條連接。這樣，可以避免類似TCP的SYN攻擊。
5、SCTP有heartbeat機制來管理路徑的可用性
SCTP協議本身有heartbeat機制來監控連接/路徑的可用性。
SCTP兩端都可以bind多個IP，因此同一條SCTP連接的數據可以採用不同的IP來傳輸。不同的IP傳輸路徑對應一條path，不同的path都可以由heartbeat或者是數據的傳輸/確認來監控其狀態。
如果heartbeat沒相應，或者是數據在某條path超時沒收到確認導致重傳，則認爲該path有一次傳輸失敗。如果該path的連續傳輸失敗次數超過path的連續重傳次數，則認爲該path不可用，並通知應用程序。如果一條連接的連續傳輸次數超過設定的“連接最大重傳次數”，則該連接被認爲不可用，該連接會被關閉並通知應用程序。