Hugh's Notes

Quick-Know TCP

  • 全双工
  • 点对点连接

MSS(Maximum Segment Size) MSS=MTU-TCP_Header-IP_Header TCP payload

MTU(Maximum Transmission Unit) 最大链路层帧长度 data-link payload

TCP Segment=message+TCP header

连接

建立

三路握手

sequenceDiagram
participant c as client
participant s as server
c->>s:SYN(TCP req) seq=x
Note over c:SYN-SENT
s->>c:SYN ACK seq=y ack=x+1
Note over s:SYN-RECV
c->>s:ACK seq=x+1 ack=y+1
Note over c:ESTABLISHED
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拆除

四路挥手

sequenceDiagram
participant c as client
participant s as server
c->>s:FIN ACK
Note over c:FIN-WAIT-1
s->>c:ACK
Note over c:FIN-WAIT-2
s->>c:FIN ACK
Note over s:CLOSE-FIN
c->>s:ACK
Note over s:LAST-ACK
Note over c:wait 2MSL
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流量控制

维护接收窗口 消除发送方使接收方缓存溢出的可能性

TCP ZeroWindow Probe

当接收方缓存满时 回复 Window Full ACK 之后发送方会间断发送 Len为0的 Keep-Alive 接收方会回复 ZeroWindow

拥塞控制

维护拥塞窗口(发送窗口) 防止网络拥塞

网络拥塞信号

  • 超时
  • 3个冗余ACK

为什么不是两个冗余ACK? 两个大概率是乱序 三个更可能是丢包

编程

服务端代码

#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <unistd.h>
void worker(int client){
  // 向客户端发送数据
  char str[] = "Hello World!";
  write(client, str, sizeof(str));

  // 关闭套接字
  close(client);
}
void serve() {
  const int port = 12345;
  int serv_sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);  // tcp server socket

  // 将套接字和IP、端口绑定
  struct sockaddr_in serv_addr;
  memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr));  // 每个字节都用0填充
  serv_addr.sin_family = AF_INET;            // 使用IPv4地址
  serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");  // 具体的IP地址
  serv_addr.sin_port = htons(port);                    // 端口
  bind(serv_sock, (struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr));

  // 进入监听状态，等待用户发起请求
  listen(serv_sock, 20);

  // 接收客户端请求
  struct sockaddr_in clnt_addr;
  socklen_t clnt_addr_size = sizeof(clnt_addr);
  int clnt_sock =
      accept(serv_sock, (struct sockaddr*)&clnt_addr, &clnt_addr_size);

  worker(clnt_sock);

  // 关闭套接字
  close(serv_sock);
}
int main() {
  //创建套接字
  serve();
  return 0;
}
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客户端代码

#include <arpa/inet.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <unistd.h>

int main() {
  const int port = 12345;
  //创建套接字
  int sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

  //向服务器（特定的IP和端口）发起请求
  struct sockaddr_in serv_addr;
  memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr));  //每个字节都用0填充
  serv_addr.sin_family = AF_INET;            //使用IPv4地址
  serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");  //具体的IP地址
  serv_addr.sin_port = htons(port);                    //端口
  connect(sock, (struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr));

  //读取服务器传回的数据
  char buffer[40];
  read(sock, buffer, sizeof(buffer) - 1);

  printf("Message form server: %s\n", buffer);

  //关闭套接字
  close(sock);

  return 0;
}
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Makefile

go:client server
	./server&
	./client
client:client.c
server:server.c
clean:
	rm client server
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