网络协议的几个概念
一、网络的五层划分
网络协议的五层划分从下到上可以分为：
1、物理层
物理层就是指光纤、电缆或者电磁波等真实存在的物理媒介。这些媒介可以传输物理信号，信号的传输是以二进制的形式传递的。
2、数据链路层
在连接层中，数据是以帧(frame)为单位传输的。所谓的帧，就是一段有序的 0/1序列，连接层的功能就是要识别 0/1序列 中所包含的帧。比如说，它会根据一定的 0/1 组合识别出帧的开始和结束。 在帧中，有源地址（Source）和目标地址（Destination），还有能够探测错误的校验序列（Frame Check Sequence）。当然，还有最重要的就是数据（data）。 以太网和WiFi是现在最常见的连接层协议。通过连接层协议，我们可以建立局域的以太网或者WiFi局域网，并让位于同一局域网中的两台计算机通信。
3、网络层
网络层用来处理网络上流动的数据包。数据包是网络层传输的最小单位。在这一层中，接收端会将数据链路层传递过来的帧剥离IP首部，然后将其转发给传输层。在该层中，常用的协议为IP协议。
4、传输层
如果只是两台计算机之间的通信，利用上面所说的三层协议就可以实现。但是我们知道一般的通信都是应用间的通信，也就是端口对端口之间的通信，这个时候就需要用到传输层了。在传输层中，有TCP和UDP两种协议，这两种协议都可以使用端口号来识别需要通信的应用。
5、应用层
通过上面的四层协议，我们基本上是可以在不同的应用之间实现通信。而应用层的出现，则进一步规范了通信双方所遵循的数据传输格式，例如：在Web中我们经常使用HTTP协议，在传输文件时经常使用FTP协议，而在发送电子邮件时经常使用IMAP协议等都属于应用层的协议。
层与层之间数据的发送与接收如下图所示：
二、TCP和UDP的区别
1、UDP的特点：
UDP是无连接的，即发送数据前不需要建立连接，因此减少了开销和发送数据之前的时延。 UDP尽最大努力交付，即不保证可靠交付。 UDP没有拥塞控制，即网络出现的拥塞不会使源主机的发送速率降低。
2、TCP的特点
TCP是面向连接的，在使用之前必须先建立TCP连接。 每一条TCP连接只能有两个端点，每一条TCP连接只能是点对点的。 TCP提供可靠交付的服务，也就是说通过TCP连接传送的数据，无差错、不丢失、不重复、并且按序到达。
三、TCP的三次握手和四次挥手
1、三次握手
客户端向服务器发出请求连接的报文，这时SYN=1，seq=x。这时客户端进入SYN-SENT（同步已发送）状态。 服务器收到连接请求报文后，如果同意连接则向A发送确认，在确认报文中将SYN位和ACK位都置1，确认号ack=x+1，同时消耗一个序号seq=y。这时服务器进入SYN-RCVD（同步收到）状态。 这时客户端收到服务器请求后，还要向服务器给出确认。确认报文ACK为1，确认号ack=y+1，序号是seq=x+1。这个时候TCP连接已经建立，客户端都进入了ESTABLISHED（已建立连接）状态。当服务器收到客户端的请求后，也进入ESTABLISHED（已建立连接）状态。 为什么客户端还多发送一次请求呢？这主要是因为防止已经失效的连接请求报文突然又传送到B，因而产生错误。 考虑一种情况： 客户端发出的第一个连接请求在某个网络结点滞留了，以致于延误到连接释放后的某个时间才到达服务器。服务器收到了后，误以为是客户端又发送的一个请求，所有向客户端发出请求确认，同意建立连接。如果不采用三次握手，那么只要服务器发出确认，新的连接就建立了。由于客户端没有发出建立连接的请求，所有根本不会理睬服务器的确认，也不会向服务器发送数据，但服务器却以为新的运输数据已经建立了，并一直在等待客户端发过来的数据，这样服务器的很多资源就白白浪费了。
2、四次挥手
数据传输完成后，通信的双方都可释放连接。如果客户端向服务器发出释放连接的报文，并停止发送数据，主动关闭TCP连接，然后进入FIN-WAIT-1（终止等待1）状态，等待服务器的确认。服务器收到后发出确认，然后服务器进入CLOSE-WAIT（关闭等待）状态。于是客户端到服务器这个方向的连接已经断开。但是服务器到客户端这个方向的连接却未断开。客户端收到来自服务器的确认后，就进入FIN-WAIT-2(终止等待2)状态，等待服务器发出的连接是否报文。若服务器没有要向客户端发送的数据，则向客户端发送一个释放连接的报文，然后进入LAST-ACK（最后确认）状态，等待客户端的确认。客户端在收到B的连接释放报文后，需要对此做出确认，然后进入TIME-WAIT1（时间等待状态），客户端需要经过2MSL（最长报文段寿命）的时间才能结束TCP连接。
四、参考文章
转载自:https://juejin.cn/post/6844903942871072782