Http協議3次握手，4次揮手

1、TCP傳輸控制協議:

TCP是主機對主機層的傳輸控制協議，提供可靠的連接服務，采用3次握手確認建立一個連接。

位碼(即tcp)標志位，有6種標識

①SYN(synchronous建立聯機)

②ACK(acknowledgment確認)

③PSH(push傳送)

④FIN(finish結束)

⑤RST(reset重置)

⑥URG(urgent緊急)

  Sequent number:順序號碼

  Acknowledge number:確認號碼

SYN：代表請求創建連接，所以在三次握手中前兩次要SYN=1，表示這兩次用於建立連接。
FIN：表示請求關閉連接，在四次分手時，我們發現FIN發了兩遍。這是因為TCP的連接是雙向的，所以一次FIN只能關閉一個方向。
ACK：代表確認接受，從上面可以發現，不管是三次握手還是四次分手，在回應的時候都會加上ACK=1，表示消息接收到了，並且在建立連接以后的發送數據時，都需加上ACK=1,來表示數據接收成功。
seq:序列號，什么意思呢？當發送一個數據時，數據是被拆成多個數據包來發送，序列號就是對每個數據包進行編號，這樣接受方才能對數據包進行再次拼接。
初始序列號是隨機生成的，這樣不一樣的數據拆包解包就不會連接錯了。（例如：兩個數據都被拆成1，2，3和一個數據是1，2，3一個是101，102，103，很明顯后者不會連接錯誤）
ack:這個代表下一個數據包的編號，這也就是為什么第二請求時，ack是seq+1。

2、握手過程:

  第一次：主機A發送位碼為syn = 1，隨機產生Seq number = 1234567的數據包到服務器，主機B由於SYN = 1知道主機A要求建立聯機。—— A機請求連接包到B機(隨機產生Seq number = 1234567, SYN = 1)。
  第二次：主機B收到請求后要確認聯機信息，向主機A發送ack number = (主機A的Seq number + 1),syn = 1,ack = 1和(隨機產生seq number = 7654321)—— B機回應A機請求,syn = 1,ack = 1和(隨機產生seq number = 7654321)的包。
  第三次：主機A收到后檢查ack number是否正確，即第一次發送的seq number + 1， 以及位碼是ack是否為1，若正確，主機A會再發送ack number = (主機B的seq + 1)， ack = 1，主機B收到后確認seq number值和ack = 1則連接成功。

完成三次握手，主機A與主機B開始傳送數據。

3、在TCP/IP協議中，TCP協議提供可靠的連接服務，采用三次握手建立一個連接。——每次請求服務器都會3次握手，4次揮手

1.客戶端首先要SYN=1,表示要創建連接，
2.服務端接收到后，要告訴客戶端：我接受到了！所以加個ACK=1，就變成了ACK=1,SYN=1
3.理論上這時就創建連接成功了，但是要防止可能出現的問題，所以客戶端要再發一個消息給服務端確認一下，這時只需要ACK=1就行了
可能出現的問題：如果一個連接請求在網絡中跑的慢，超時了，這時客戶端會從發請求，但是這個跑的慢的請求最后還是跑到了，然后服務端就接收了兩個連接請求，然后全部回應就會創建兩個連接，浪費資源！如果加了第三次客戶端確認，客戶端在接受到一個服務端連接確認請求后，后面再接收到的連接確認請求就可以拋棄不管了。

  第一次握手：建立連接時，客戶端發送SYN包(SYN = 1, ACK = 0, seq = x)到服務器，並進入SYN_SEND狀態，等待服務器確認。
  第二次握手：服務器收到syn包，必須確認客戶端的SYN (SYN = 1, ACK = 1, seq = y, sck = x + 1)，同時自己也發送一個SYN包(syn = k)，即SYN + ACK包給客戶端，此時服務器進入SYN_RECV狀態。
  第三次握手：客戶端收到服務器的SYN + ACK包，向服務器發送確認包ACK(ACK = 1, seq = x + 1, ack = y + 1)，此包發送完畢，客戶端和服務器進入RSTABLISHEN狀態，完成三次握手。

完成三次握手，客戶端與服務器開始傳送數據。

4、4次揮手(關閉連接)

  由於TCP連接是全雙工的，因此每個方向都必須單獨進行關閉，這個原則是當一方完成它的數據發送任務后就能發送一個FIN來終止這個方向的連接。收到一個FIN只意味着這一方向沒有數據流動，一個TCP連接在收到一個FIN后仍能發送數據。首先進行關閉的一方將執行主動關閉，而另一方執行被動關閉。
  TCP的連接的拆除需要發送四個包，因此稱為四次揮手。客戶端或服務器均可主動發起揮手動作，在socket編程中，任何一方執行close()操作即可產生揮手動作。

1)四次揮手：

1、客戶端A發送一個FIN(FIN = 1, seq = u)，用來關閉客戶端A到服務器B的數據傳送。
2、服務器B收到這個FIN(FIN = 1, seq = u)，它發回一個ACK(ACK = 1, seq = v, ack = u + 1)，確認序號為收到的序號加1 ，一個FIN將占用一個序號。
3、服務器B關閉與客戶端A的連接，發送一個FIN(FIN = 1, seq = w, ack = u + 1)給客戶端A。
4、客戶端A發回ACK(ACK = 1, seq = u + 1, ack = w + 1)報文確認，並將確認序號設置為收到序號加1。

2)四個揮手的深入理解：

TCP協議的連接是全雙工連接，一個TCP連接存在雙向的讀寫通道。簡單說是“先關讀，后關寫”，一共需要四個階段。

以客戶端發起關閉連接為例：

1、服務器讀通道關閉。
2、客戶端寫通道關閉。
3、客戶端讀通道關閉。
4、服務器寫通道關閉。

  關閉行為是在發起方數據發送完畢之后，給對方發出一個FIN(finish)數據段。直到接收到對方發送的FIN，且對方收到了接收確認ACK之后，雙方的數據通信完全結束，過程中每次接收都需要返回確認數據段ACK。
  這是標准的TCP關閉兩個階段，服務器和客戶端都可以發起關閉，完全對稱。

5、TCP/UDP區別:

TCP傳輸控制協議：

  面向連接、傳輸可靠(保證數據正確性)、有序(保證數據順序)、傳輸大量數據(流模式)、速度慢、對系統資源的要求多、程序結構較為復雜、每一條TCP連接只能是點到點的，TCP首部開銷20字節。

  流模式：當通過TCP連接給另一端發送數據，只要調用一次write，發送了100個字節，但接受方可以分10次收完，每次10個字節；也可以調用10次wrtie，每次10個字節，但接受方可以一次收完。
Ps:  但是，發送的數據量不能大於對方的接受緩存(流量控制)，如果硬要發送過量數據，則接收方的緩存滿了就會把多出的數據丟失。這種情況是設置非阻塞I/O模型，會把內存耗盡，因為socket是存在內核中的。

UDP用戶數據報協議:

  面向非連接、傳輸不可靠(可能丟包)、無序、傳輸少量數據(數據報模式)、速度快、對系統資源的要求少、程序結構較為簡單、UDP支持一對一、一對多、多對一和多對多的交互通信，UDP的首部開銷小(只有8個字節)。

  數據報模式：發送端調用了幾次write，接收端必須用相同的次數的read讀完。UDP是基於報文的，在接受的時候，每次最多只能讀取一個報文，報文和報文不會合並的，如果緩沖區小於報文長度，則多出的部分會被丟棄。也就是，如果不指定MSG_PEEK標志，每次讀取操作會消耗一個報文。

6、WebSocket——解決了服務器與客戶端全雙工通信的問題

1)、什么是單工、半雙工、全雙工通信?

  單工：信息只能單向傳輸。
  半雙工：信息能雙向傳送但不能同時雙向傳送。
  全雙工：信息能夠同時雙向傳送。

  WebSocket協議包含兩部分:一部分是"握手"，一部分是"數據傳輸"。

2）、WebSocket和Socket的區別:

  1、Socket不是一個協議，而是為了方便使用TCP或UDP而抽象出來的一層，是位於應用層和傳輸控制層之間的一組接口。
  2、當兩台主機通信時，必須通過Socket連接，Socket則利用TCP/IP協議建立TCP連接。TCP連接則更依靠於底層的IP協議，IP協議的連接則依賴於鏈路層更低層次。
  3、Socket是傳輸控制層協議，WebSocket是應用層協議。

7、WebSocket與http協議：

1)、http:

  http協議是非持久化的，單向的網絡協議，在建立連接后只允許瀏覽器向服務器發出請求后，服務器才能返回相應的數據。當需要即時通訊時，通過輪詢方式(即在特定的時間間隔不斷請求服務器，如1秒)，由瀏覽器向服務器發送Request請求，然后將最新的數據返回給瀏覽器。
缺點：會導致過多不必要的請求，浪費流量和服務器資源，沒一次請求、應答，都浪費了一定的流量在相同的頭部信息上。

2)、WebSocket：

  webSocket解決了http協議的缺點。在webSocket中只需要服務器和瀏覽器通過http協議進行一個握手的動作，然后單獨建立一條TCP的通信通道進行數據的傳送。

3)、webSocket與http相同點：

  1、都是一樣基於TCP的，都是可靠性傳輸協議。
  2、都是應用層協議。

4)、webSocket與http不同點：

  1、webSocket是雙向通信協議，模擬socket協議，可以雙向發送或接受信息。http是單向的。
  2、webSocket是需要握手進行建立連接的。