【网络编程】TCP原理

TCP套接字中的I/O缓冲

write函数调用后并非立即传输数据，read函数调用后也非马上接收数据。write函数调用瞬间，数据将移至输出缓冲；read函数调用瞬间，从缓冲读取数据。

这些IO缓冲特性可整理如下。

• 口IO缓冲在每个TCP套接字中单独存在。
• 口I/O缓冲在创建套接字时自动生成。
• 口即使关闭套接字也会继续传递输出缓冲中遗留的数据。
• 口关闭套接字将丢失输人缓冲中的数据。

TCP会控制数据流，不会因为缓冲溢出而丢失数据。

TCP 内部工作原理1:与对方套接字的连接

1. 与对方套接字建立连接。
2. 与对方套接字进行数据交换。
3. 断开与对方套接字的连接。

对方套接字建立连接的过程。连接过程中套接字之间的对话如下

1. [Shake 1]套接字A:“你好，套接字B。我这儿有数据要传给你，建立连接吧。
2. [Shake 2]套接字B:“好的，我这边已就绪。”
3. [Shake 3]套接字A:“谢谢你受理我的请求。”

三次握手

套接字是全双工方式工作的，可以双向传递数据。

SEQ:1000，ACK为空意思是现传递的数据包序号为1000，若无误通知我传输1001数据包。

SYN是Synchronization简写，表示收发数据前传输的同步信息。

[SYN+ACK]SEQ:2000，ACK:1001,此时SEQ为2000，ACK为1001
“现传递的数据包序号为2000，如果接收无误，请通知我向您传递2001号数据包。”而ACK 1001的含义如下:“刚才传输的SEQ为1000的数据包接收无误，现在请传递SEQ为1001的数据包。”

TCP 内部工作原理2:与对方主机的数据交换

通过第一步三次握手过程就完成了数据交换准备，开始收发数据。

主机A分两次向主机B传递200字节。首先，主机A通过1个数据包发送100个字节数据，SEQ为1200。B向A发送ACK1301确认。ACK不为1201是因为ACK号的增量为传输的数据字节数。+1是为了告知对方下次要传递的SEQ号。

TCP 内部工作原理3:断开与套接字的连接

1. 套接字A:“我希望断开连接。
2. 套接字B:“哦，是吗?请稍候。”
3. 套接字B:“我也准备就绪，可以断开连接。
4. 套接字A:“好的，谢谢合作。”

双方各发送1次FIN消息后断开连接。此过程经历4个阶段，因此又称四次握手(Four-way handshaking)。