浅析C++基础语法之计算机网络中传输层（TCP&UDP）
运输层
协议：
tcp（transmission control protocol，传输控制协议）
udp（user datagram protocol，用户数据报协议）
端口：
tcp
tcp（transmission control protocol，传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议，其传输的单位是报文段。
特征：
①面向连接
②只能点对点（一对一）通信
③可靠交互
④全双工通信
⑤面向字节流
tcp 如何保证可靠传输：
①确认和超时重传
②数据合理分片和排序
③流量控制
④拥塞控制
⑤数据校验
tcp 报文结构
tcp 首部
tcp：状态控制码（code，control flag），占 6 比特，含义如下：
urg：紧急比特（urgent），当 urg＝1 时，表明紧急指针字段有效，代表该封包为紧急封包。它告诉系统此报文段中有紧急数据，应尽快传送（相当于高优先级的数据）， 且上图中的 urgent pointer 字段也会被启用。
ack：确认比特（acknowledge）。只有当 ack＝1 时确认号字段才有效，代表这个封包为确认封包。当 ack＝0 时，确认号无效。
psh：（push function）若为 1 时，代表要求对方立即传送缓冲区内的其他对应封包，而无需等缓冲满了才送。
rst：复位比特（reset），当 rst＝1 时，表明 tcp 连接中出现严重差错（如由于主机崩溃或其他原因），必须释放连接，然后再重新建立运输连接。
syn：同步比特（synchronous），syn 置为 1，就表示这是一个连接请求或连接接受报文，通常带有 syn 标志的封包表示『主动』要连接到对方的意思。
fin：终止比特（final），用来释放一个连接。当 fin＝1 时，表明此报文段的发送端的数据已发送完毕，并要求释放运输连接。
udp
udp（user datagram protocol，用户数据报协议）是 osi（open system interconnection 开放式系统互联） 参考模型中一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务，其传输的单位是用户数据报。
特征：
①无连接
②尽最大努力交付
③面向报文
④没有拥塞控制
⑤支持一对一、一对多、多对一、多对多的交互通信
⑥首部开销小
udp 报文结构
udp 首部
tcp 与 udp 的区别
tcp 面向连接，udp 是无连接的；
tcp 提供可靠的服务，也就是说，通过 tcp 连接传送的数据，无差错，不丢失，不重复，且按序到达；udp 尽最大努力交付，即不保证可靠交付
tcp 的逻辑通信信道是全双工的可靠信道；udp 则是不可靠信道
每一条 tcp 连接只能是点到点的；udp 支持一对一，一对多，多对一和多对多的交互通信
tcp 面向字节流（可能出现黏包问题），实际上是 tcp 把数据看成一连串无结构的字节流；udp 是面向报文的（不会出现黏包问题）
udp 没有拥塞控制，因此网络出现拥塞不会使源主机的发送速率降低（对实时应用很有用，如 ip 电话，实时视频会议等）
tcp 首部开销20字节；udp 的首部开销小，只有 8 个字节
tcp 黏包问题
原因
tcp 是一个基于字节流的传输服务（udp 基于报文的），“流” 意味着 tcp 所传输的数据是没有边界的。所以可能会出现两个数据包黏在一起的情况。
解决
发送定长包。如果每个消息的大小都是一样的，那么在接收对等方只要累计接收数据，直到数据等于一个定长的数值就将它作为一个消息。
包头加上包体长度。包头是定长的 4 个字节，说明了包体的长度。接收对等方先接收包头长度，依据包头长度来接收包体。
在数据包之间设置边界，如添加特殊符号 标记。ftp 协议正是这么做的。但问题在于如果数据正文中也含有 ，则会误判为消息的边界。
使用更加复杂的应用层协议。
tcp 流量控制
概念
流量控制（flow control）就是让发送方的发送速率不要太快，要让接收方来得及接收。
方法
利用可变窗口进行流量控制
tcp 拥塞控制
概念
拥塞控制就是防止过多的数据注入到网络中，这样可以使网络中的路由器或链路不致过载。
方法
慢开始（ slow-start ）
拥塞避免（ congestion avoidance ）
快重传（ fast retransmit ）
快恢复（ fast recovery ）
tcp的拥塞控制图
今天的分享就到这里了，下期为大家分享tcp连接管理，大家要好好学c++哟~
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特征：
①面向连接
②只能点对点（一对一）通信
③可靠交互
④全双工通信
⑤面向字节流
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①确认和超时重传
②数据合理分片和排序
③流量控制
④拥塞控制
⑤数据校验
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tcp 首部
tcp：状态控制码（code，control flag），占 6 比特，含义如下：
urg：紧急比特（urgent），当 urg＝1 时，表明紧急指针字段有效，代表该封包为紧急封包。它告诉系统此报文段中有紧急数据，应尽快传送（相当于高优先级的数据）， 且上图中的 urgent pointer 字段也会被启用。
ack：确认比特（acknowledge）。只有当 ack＝1 时确认号字段才有效，代表这个封包为确认封包。当 ack＝0 时，确认号无效。
psh：（push function）若为 1 时，代表要求对方立即传送缓冲区内的其他对应封包，而无需等缓冲满了才送。
rst：复位比特（reset），当 rst＝1 时，表明 tcp 连接中出现严重差错（如由于主机崩溃或其他原因），必须释放连接，然后再重新建立运输连接。
syn：同步比特（synchronous），syn 置为 1，就表示这是一个连接请求或连接接受报文，通常带有 syn 标志的封包表示『主动』要连接到对方的意思。
fin：终止比特（final），用来释放一个连接。当 fin＝1 时，表明此报文段的发送端的数据已发送完毕，并要求释放运输连接。
udp
udp（user datagram protocol，用户数据报协议）是 osi（open system interconnection 开放式系统互联） 参考模型中一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务，其传输的单位是用户数据报。
特征：
①无连接
②尽最大努力交付
③面向报文
④没有拥塞控制
⑤支持一对一、一对多、多对一、多对多的交互通信
⑥首部开销小
udp 报文结构
udp 首部
tcp 与 udp 的区别
tcp 面向连接，udp 是无连接的；
tcp 提供可靠的服务，也就是说，通过 tcp 连接传送的数据，无差错，不丢失，不重复，且按序到达；udp 尽最大努力交付，即不保证可靠交付
tcp 的逻辑通信信道是全双工的可靠信道；udp 则是不可靠信道
每一条 tcp 连接只能是点到点的；udp 支持一对一，一对多，多对一和多对多的交互通信
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原因
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包头加上包体长度。包头是定长的 4 个字节，说明了包体的长度。接收对等方先接收包头长度，依据包头长度来接收包体。
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