淮南皓月冷千山
冥冥归去无人管
基本功能
运输层也是面试重点，尤其是TCP和UDP。运输层是为进程之间提供逻辑通信的层次，是通信的最高层，用户功能的最低层。
各功能使用的运输层服务：
UDP
特点：
- 无连接
- 尽最大努力交付（不保证可靠）
- 面向报文（保留应用层报文边界）
- 无拥塞控制
- 支持一对一、一对多、多对一、多对多
- 首部开销小（8字节）
- 源端口
- 目的端口
- 长度
- 检验和
TCP
特点：
- 面向连接
- 可靠传输（无差错、不丢失、不重复、按序到达）
- 点对点（一对一通信）
- 全双工通信
- 面向字节流（将应用层报文看作字节序列）
可靠传输的工作原理
- 停止-等待协议
发送完一组，必须等待确认，得到确认之后才能发送下一组，若长时间没有的到确认，则重传（超时重传）
确认丢失和确认迟到的情况如下：
- 连续ARQ协议
发送方维持一个发送窗口，窗口内的分组都能连续发送，不需要等待确认，收到一个分组的确认，则发送窗口向前移动一格
接收方采用累积确认，即不需要对每一个分组进行确认，可以收到几个连续分组后，对最后一个分组进行确认，表示这个分组及其之前的分组都到达了 - 可靠传输的实现——滑动窗口机制
滑动窗口也用于流量控制，流量控制就是让发送方控制发送速率，免得接收方来不及接收，这里规定发送窗口大小不得超过接收窗口大小，这里接收方会通过（rwnd）不断提醒发送目前接收方接收窗口大小
TCP拥塞控制
发送方维持一个拥塞窗口
- 慢开始
拥塞窗口从1开始翻倍增长至阈值 - 避免拥塞
到达窗口阈值之后，线性增长，避免窗口太大造成拥塞 - 快重传
如果只是一时丢失确认造成超时，也适用慢开始算法的话，就太浪费资源了，因此接收方发送确认之后如果规定时间内未收到新的分组，则立刻重发确认三次。发送方如果收到连续三次确认，说明并未拥塞，只是偶然，因此执行快恢复算法，提高阈值，之后再进行避免拥塞 - 快恢复
三次握手
- client主动打开，发送连接请求报文段，首部SYN置1，随机取seq=x，进入SYN-SENT状态
- server收到后，发送反馈报文，SYN置1，ACK置1，ack取x+1，随机取seq=y，进入SYN-RCVD状态
- client收到后，勘查ack是否为x+1，发送确认，SYN置1，ACK置1，seq=x+1，ack=y+1，进入ESTABLISHED状态
- server收到后，进入ESTABLISHED状态
三次握手是为了避免client发送连接请求，该请求滞留在网络上，client重发请求，server收到重发的请求后，建立连接，发送数据后关闭连接，这时，滞留的请求却送到了server，server又建立新的连接，但此时client并没有需求，此连接被空置，浪费了资源
四次挥手
- client主动关闭，发送请求关闭报文，首部FIN=1，取seq为前面发送过的序号+1，即seq=u+1，进入FIN-WAIT-1状态
- server收到后，发送确认，ACK=1，seq=v，ack=u+1，随机进入CLOSE-WAIT状态，此时A->B方向已关闭，B->A方向还可以发送剩下的数据，因此是半关闭状态
- client收到确认之后，进入FIN-WAIT-2状态，等待server发送的连接释放报文
- server发出连接释放报文，FIN=1，ACK=1，seq=w，ack=u+1，进入LAST-WAIT状态
- client收到后，发出确认，ACK=1，seq=u+1，ack=w+1，进入TIME-WAIT状态
- server收到最后确认之后，进入CLOSED状态
-
client进入CLOSED状态
为何会有TIME-WAIT（2倍最长报文有效时间，4min）状态：
- client发出的最后确认可能会丢失，导致server超时重传连接释放报文，client如果已经关闭了，则无法重新确认，那么server收不到最后确认，无法关闭
- 使已失效的连接请求不会出现在本次连接中
