傳輸層的協議介紹
一、TCP/IP協議簇的傳輸層協議
TCP（Transmission Control Protocol）
傳輸控制協議
UDP（User Datagram Protocol）
用戶數據報協議
二、TCP協議
TCP是面向連接的、可靠的進程到進程通信的協議
TCP提供全雙工服務，即數據可在同一時間雙向傳輸
TCP報文段
▪TCP將若干個字節構成一個分組，叫報文分段（Segment）
▪TCP報文段封裝在IP數據報中
三、TCP報文段
序號： 發送端為每個字節進行編號，便於接收端正確重組。
確認號： 用於確認發送端的信息。
窗口大小：用於說明本地接收端數據段的數目，窗口大小是可變的。
SYN： 同步序號位，TCP需要建立連接時，將該值設為“1”。
ACK： 確認序號位，當該位為“1”時，用於確認發送方的數據。
FIN： 當TCP斷開連接時將該位置射為“1”。
| 源端口號（16） | 目標端口號（16） | |||||||
| 序號（32） | ||||||||
| 確認號（32） | ||||||||
| 首部長度 （4） |
保留 （6） |
U R G |
A C K |
P S H |
R S T |
S Y N |
F I N |
窗口大小（16） |
| 校驗和（16） | 緊急指針（16） | |||||||
| 選項 | ||||||||
四、三次握手
TCP建立連接的過程稱為三次握手。
建立TCP連接時，需要客戶端和服務器共發送3個包。
第一次：客戶端發送初始序號x和syn=1請求標志
第二次：服務器發送請求標志syn，發送確認標志ACK，發送自己的序號seq=y，發送客戶端的確認序號ack=x+1
第三次：客戶端發送ACK確認號，發送自己的序號seq=x+1，發送對方的確認號ack=y+1
五、狀態轉換和安全問題
半關閉
當TCP鏈接中，A向B發送FIN請求關閉，另一端B回應ACK后，並沒有立即向A發送FIN，A處於半連接狀態（半開關），此時A可以接收B發送的數據，但A不能向B發送數據。
半連接
發生在TCP三次握手中
如果A向B發起鏈接，B按照正常情況響應，但A不進行三次握手，這就是半連接。
半連接攻擊：半連接會造成B分配的內存資源就這么一直耗着，直到資源耗盡。（SYN攻擊）
半打開
如果一方關閉或者異常關閉（斷電、斷網），而另一方並不知情，這樣的鏈接稱為半打開。處於半打開連接，如果雙方不進行數據通信，是發現不了問題的，只有通信才能真正的察覺到這個連接已經處於半打開狀態，如果雙方不傳輸數據的話，仍處於連接狀態的一方就不會檢測另一方已經出現異常。
解決方法：
如何解決半打開問題，引入心跳機制就可以察覺半打開。
如果需要發數據的話，這邊收到之后，其實發現這個連接並不存在了，就會回復RST包報告，這個時候就需要重新建立連接了！
六、四次揮手
TCP斷開連接的過程稱為四次揮手。
第一次揮手：客戶端發出釋放FIN=1，自己序列號seq=u，進入FIN-WAIT-1狀態
第二次揮手：服務器收到客戶端的后，發出ACK=1確認標志和客戶端的確認號ack=u+1，自己的序列號seq=v，進入CLOSE-WAIT狀態
第三次揮手：客戶端收到服務器確認結果后，進入FIN-WAIT-2狀態。此時服務器發送釋放FIN=1信號，確認標志ACK=1，確認序號ack=u+1，自己序號seq=w，服務器進入LAST-ACK（最后確認態）
第四次揮手：客戶端收到回復后，發送確認ACK=1，ack=w+1，自己的seq=u+1，客戶端進入TIME-WAIT（時間等待）。客戶端經過2個最長報文段壽命后，客戶端CLOSE；服務器收到確認后，立刻進入CLOSE狀態。
七、TCP連接
常見的TCP端口號及功能
端口 協議 說明
21 FTP FTP服務器所開放的控制端口。
23 TELNET 用於遠程登錄，可以遠程控制管理目標計算機。
25 SMTP SMTP服務器開放的端口，用於發送郵件。
80 HTTP 超文本傳輸協議。
110 POP3 用於接收郵件。
八、UDP協議
無連接，不可靠的傳輸協議。
花費的開銷小。
| 源端口號（16） | 目標端口號（16） |
| UDP長度（16） | UDP校驗和（16） |
UDP長度：用來指出UDP的總長度，為首部加上數據。
校驗和： 用來完成對UDP數據的差錯校驗，它是UDP協議提供的唯一的可靠機制。
端口 協議 說明
69 TFTP 簡單文件傳輸協議。（網卡都帶TFTP服務，必須把69端口號放空）
111 RPC 遠程過程調用。（用的不多）
123 NTP 網絡時間協議。（搭一個NTP服務，使時間保持一致）