tcp連接的問題？

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根據osi七層模型，客戶端從應用層封裝數據，形成數據包，表示層進行加密數據格式及加密，傳輸層把資料庫包放在幀裡面進行傳輸。那每一層都有每一層的功能，我的理解是，客戶端自上而下，每一層協議進行加工和傳遞，應用層處理完了，把根據協議內容處理的結果給表示層，表示層之類的處理完了，再把應用層的結果加上表示層的結果一起往下傳，以此類推，在最底層的時候就有上面6層一起傳來的協議，再把這個整體傳到伺服器，伺服器再自下而上的根據不同的層次協議進行不同的處理。這是我對網路編程的理解，第一我不知道我理解出錯了嗎？第二個，在我的這個理解基礎上我不是很懂tcp連接具體概念是什麼，tcp不是一個把資料庫包放進幀的一個協議嗎？為什麼要進行三次握手，三次握手的本質是不是從傳輸層開始，傳送確定的信息，然後也是一層層往下傳遞不同層的協議到達底層，再傳給伺服器，伺服器再解析？

每次看到類似的問題，都會回想到往昔在東大工程院聽顧冠群教授《區域網》第一節課，介紹的OSI參考模型，聽得懵懵懂懂，我不斷問自己一個問題，為何一定要有那麼多的分層？既然你應用程序需要通信，為何要麻煩別人？能否就分為兩層：硬體層、軟體層？

確實可以的，我剛工作的時候確實也用兩層的模型實現過通信，將硬體驅動成HDLC介面，然後直接往介面寫入數據，在電纜的另外接收端，讀取數據。

接下來的問題是，如何知道發送的數據接收端成功接收？既然學過了TCP協議，於是借鑒了TCP將每個位元組編號的方法，比如發送一個位元組，將其編號為1000，對端收到會回復一個確認號1001，表示編號為1000的位元組數據成功接收。

一下子感覺TCP協議欄位好像很有道理…

還有，既然要位元組編號，接收端如何知道發送端的編號從哪裡開始？是1、100、1000還是10000，這個起始編號接收端需要預先知道，於是又借鑒了序列號TCP同步過程，這個過程就是大名鼎鼎的TCP三次同步握手！

至於為何是三次，而不是二次或四次，請參考這個答案：https://www.zhihu.com/question/24853633/answer/115173386

這三次同步握手，其實不是真正傳輸我的數據，而是在兩端就初始位元組編號交換一下意見，三次消息交換，雙方達成了共識，知道了彼此的初始序列號，這個過程完成，我用一個結構體保存狀態為：Established。

接下來，開始了數據的傳輸，對方也很快確認了，一端發，對端確認，玩得很歡樂…

於是我發位元組2000-3000，可是對端遲遲沒有動靜，難道就這樣一直等下去？於是我查看了一下，原來電纜鬆動了，物理連接斷，數據丟了。

既然數據丟了，發送端等到太陽從西邊出來也等不到對端的確認。

於是又翻書看TCP，裡面看到超時重傳定時器，我也給自己的位元組數據啟動一個鬧鐘（Timer），一旦鬧鐘響，就觸發一段重傳的代碼，將數據重新發送出去，發完再啟動鬧鐘，然後靜靜的等對方的確認。如果連續嘗試多次，依然沒有收到對端的確認，將直接報告連接斷並退出程序。

但如果一旦網路恢復（重連電纜），數據又可以繼續傳輸，而不會因為丟一個包而韁在哪裡，造成通信死鎖。

還需要用結構體緩存重傳數據、超時重傳的次數等等，這些結構體都需要記憶，只要連接在，結構體就在。

等我把這個程序寫好，突然發現，這些代碼不正是TCP完成的嗎？人家TCP已經通過Socket介面提供給我了，而我卻要捨近求遠。

於是我的程序不直接與硬體勾搭，而是用TCP/IP與其勾搭，我的程序與TCP/IP勾搭，其中：

硬體 — IP —TCP —我的程序

其中TCP/IP作為系統進程位於操作系統內核，兩個協議早就水乳交融了，我只要讓硬體給IP提供標準的發送/接收介面函數，該介面函數恰恰就是原來提供給我的程序調用的，現在讓IP去調用。

我的程序只需要調用標準的socket函數，提供一些參數即可，比如對端的IP、埠號，讓TCP先建立連接，等狀態為Established，我就可以發送數據了，應用程序還需要給位元組數據編號哇？不需要，由TCP來做！還需要應用程序重傳數據哇？不需要，由TCP來做！

如果宏觀地看，應用程序把「TCP/IP」看成自己的代理，去和本地的硬體搭訕、並最終與對端完成通信，至於可靠傳輸實現的細節，那是代理的事，其實應用程序無需關心。

比如想去註冊公司，如果自己跑工商、稅務、銀行，至少要10多次，手續特別煩瑣，什麼企業核名、註冊地址、公司章程、法人一證通、企業銀行賬戶、核定稅種、購買發票，需要知道哪個流程要哪些材料，這太痛苦了。

而代理可以全程完成以上的任務，只需要提供一些必要的材料、手續費，就可以等著代理完成所有的手續，專業的事讓專業的人做效率最高。

既然分層，則需要在原始的數據頭部添加每層的協議頭，底層在最外，以此類推，應用層被包裹在最裡面，這就是封裝（Encapsulation)。

而每層的協議頭，其目的為何？是為了接收端對應層(Peer Layer)來提取信息的，這就是解封裝(Decapsulation)。

但不是每層僅僅做封裝/接封裝，有的層還需要對應用層數據保存狀態，比如TCP，並為了更好地服務應用程序，背後做了大量工作，建立連接、超時重傳、排序、流量控制、釋放連接、出錯重置連接等。

TCP攬下了應用程序的所有粗活、累活，所以TCP是一個不平凡的協議！

關於分層的概念，live有詳細的講解：https://www.zhihu.com/lives/897123723914649600

分層模型兩個核心：

上下層間服務
對等層間協商/業務

你剛剛表達的是第一個核心思想

你想問的是第二個部分：對等層

第一個要注意的是，對等的對端是誰。

主機a和b間的通信，並不是所有的對端都是a和b。以tcp/ip/乙太網為例。

a的物理層對端是第一跳交換機
鏈路層的對端是第一跳路由器（網關）
ip層以上對端才是b

但是，從a的ip到b的ip之間是一個不能保證的網路，不保證送達，不保證順序不保證不重複。

但是應用需要可靠的服務怎麼辦呢？

tcp本端和對端間進行各種控制，通過兩端互相通知，互相配合，達到可靠服務。比如，a發包的時候打上標記，b收到以後告訴a，我收到了，你可以繼續發後面的數據了……

你看，經過tcp層的兩端配合，可以為上層提供可靠的服務。

OSI七層模型是一個僅停留在理論的模型，而現實網路中採用的是TCP/IP協議簇. TCP三次握手建立連接後，雙方都清楚1)對方發過來的每一個TCP包payload序號是多少，是新包或者重傳2)已端發送出去的TCP包對方接收到了多少

以我的理解回答一下。我覺得這是現在網路教材一個容易誤導人的地方（但準確地說也不能算錯）。就是ISO/OSI協議是7層：應用層、表示層、會話層、傳輸層、網路層、數據鏈路層和物理層。但實際上常用的TCP/IP協議是4層：應用層、會話/傳輸層、網路層、數據鏈路層和物理層。其中UDP協議可以看作傳輸層協議，TCP則是會話層和傳輸層合併的協議。應用程序建立TCP連接之後，就已經進入會話，直到斷開。關於三次握手，你的理解大致是對的。

可以讀讀我公眾號的這篇文章：面試題23解析-Java Socket與TCP/IP協議棧。