TCP/IP 协议

链路层：对0、1进行分组、定义数据帧、确认主机的地理位置进行传输

网络层：定义ip地址，确认主机所在的网络位置，通过ip进行Mac寻址，对外网数据包进行路由转发

传输层：定义端口，确认本机上应用程序的身份并将数据包又给对应的应用程序。

应用层：定义数据格式，并按照对应的的格式解读数据

TCP/IP协议的传输打包图解，反之则是解包

三次握手机制，是建立TCP连接，并同步连接双方的序列号和确认号并交换TCP窗口大小信息，在socket编程中，客户端执行connect()时。将触发三次握手。

这边做一下解释：

1、第一次握手时，客户端发送一个TCP/IP的SYN标志位置1的包指明客户端打算连接的服务器的端口，以及初始化序号X，保存在包头的序列号Seq字段里。

2、第二次握手：

服务器发回确认包(ACK)应答。即SYN标志位和ACK标志位均为1同时，将确认序号ACK设置位客户的ISN加1，即图中的X+1。

3、第三次握手：

客户端再次发送确认包(ACK) SYN标志位为0 ACK标志位为1，并且把服务器发来的ACK的序号字段+1,放在确定字段中发送给对方，并且在数据段放写INS的+1。

TCP四次挥手

TCP的连接的拆除需要发送四个包，因此称为四次挥手。客户端或服务器均可主动发起挥手动作，在socket编程中，任何一方执行close()操作即可产生挥手操作。

图解：

主动放发出信号即触发了挥手机制。

解释：

1）客户端进程发出连接释放报文，并且停止发送数据。释放数据报文首部，FIN=1，其序列号为seq=u（等于前面已经传送过来的数据的最后一个字节的序号加1），此时，客户端进入FIN-WAIT-1（终止等待1）状态。 TCP规定，FIN报文段即使不携带数据，也要消耗一个序号。

2）服务器收到连接释放报文，发出确认报文，ACK=1，ack=u+1，并且带上自己的序列号seq=v，此时，服务端就进入了CLOSE-WAIT（关闭等待）状态。TCP服务器通知高层的应用进程，客户端向服务器的方向就释放了，这时候处于半关闭状态，即客户端已经没有数据要发送了，但是服务器若发送数据，客户端依然要接受。这个状态还要持续一段时间，也就是整个CLOSE-WAIT状态持续的时间。

3）客户端收到服务器的确认请求后，此时，客户端就进入FIN-WAIT-2（终止等待2）状态，等待服务器发送连接释放报文（在这之前还需要接受服务器发送的最后的数据）。

4）服务器将最后的数据发送完毕后，就向客户端发送连接释放报文，FIN=1，ack=u+1，由于在半关闭状态，服务器很可能又发送了一些数据，假定此时的序列号为seq=w，此时，服务器就进入了LAST-ACK（最后确认）状态，等待客户端的确认。

5）客户端收到服务器的连接释放报文后，必须发出确认，ACK=1，ack=w+1，而自己的序列号是seq=u+1，此时，客户端就进入了TIME-WAIT（时间等待）状态。注意此时TCP连接还没有释放，必须经过2∗∗MSL（最长报文段寿命）的时间后，当客户端撤销相应的TCB后，才进入CLOSED状态。

6）服务器只要收到了客户端发出的确认，立即进入CLOSED状态。同样，撤销TCB后，就结束了这次的TCP连接。可以看到，服务器结束TCP连接的时间要比客户端早一些。

这边常出现的面试题：

一、为什么连接的时候时三次握手，关闭的时候却是四次挥手？

解答：因为Server端受到的Client端的SYN连接请求报文后，可以直接发送SYN+ACK报文。其中ACK报文使用来应答的，SYN报文是用来同步的。但是关闭连接时，当Server端受到FIN报文时，很可能并不会立即关闭SOCKET，所以只能先回复一个ACK报文，通知Client端FIN报文Server端已经接收到了。但是Server端也并不能立即关闭连接，需要等待Server端的所有报文都发送完成后，Server才能发送FIN报文，因此SYN与ACK在Server端不能一并发送，所以需要四次挥手。