網路基礎模型及TCP三次握手

國際標準組織制定了osi（open system interconnection）七層參考模型，但是由於其在設計過程中是面向技術的，太過於複雜，在實際生產過程中用到的是tcp/ip四層參考模型，模型及介紹如下：

1. 網路介面層

主要協議是arp、rarp，主要功能是對資料鏈路的管理，包括錯誤檢測，不同通訊媒介有關資訊細節問題處理等。

2. 網路層

主要協議有ip、igmp、icmp等，主要負責對網路中封裝完成後的資料報的傳遞，為資料報選擇合適路由。

3. 傳輸層

主要協議有udp、tcp等，負責獲取全部資訊，提供端到端的介面。

4. 應用層

主要協議有telnet、smtp、ftp等，負責實現具體的功能，如電子郵件，檔案傳輸。

tcp/ip協議是網路中常見的協議之一，如圖所示，客戶端和服務端在建立連線之前會進行「三次握手」：

所謂三次握手是指建立乙個 tcp 連線時需要客戶端和伺服器端總共傳送三個包以確認連線的建立。三次握手的目的是同步連線雙方的序列號和確認號並交換 tcp視窗大小資訊。

第一次握手：客戶端傳送乙個tcp標誌位syn=1，ack=0的資料報給服務端，即告訴服務端該客戶端想要建立連線；

第二次握手：服務端要對客戶端的聯機請求進行確認，向客戶端傳送應答號ack=1、syn=1；即告訴客戶端可以進行連線；

第三次握手：客戶端收到資料後檢查ack標誌，如果為1，然後傳送回應資料報，告訴服務端，客戶端收到確認訊息，準備連線。client和server進入established狀態，完成三次握手，隨後client與server之間可以開始傳輸資料了。

在我們的pc中有很多的埠（socket），而這些埠正是網路通訊的基石。socket的本質即是可程式設計介面，是對tcp、udp等的封裝。要建立網路通訊需要通訊雙方同時提供乙個未被占用的埠（雙方埠號可不相同），使用該埠才能形成資訊通道，進行資料的傳輸。windows作業系統部分開啟埠狀態如下圖：

通訊分為單連線通訊和多連線通訊，單連線通訊時同步通訊；多連線通訊是非同步的，可以處理多個通訊請求，無論是單連線通訊還是多連線通訊使用的協議均是tcp以及udp協議。

tcp協議是基於連線的通訊，在通訊雙方建立連線之前會通過三次握手的形式來建立可靠連線；而且在資料傳輸過程中有確認、視窗、重傳、擁塞控制等機制來確保資料傳輸的可靠性；並且在資料傳輸完成後會斷開連線來節約系統資源。但是tcp存在耗時的缺點，並且其保證可靠性的機制，如三次握手等可能會被進行ddos攻擊。

udp協議是無連線的通訊，沒有三次握手等保證可靠性的機制，傳遞資料比較快；但是傳輸質量差，不可靠，不穩定。