现象

  1. 分包

    发送端发送一条报文“helloworld”，接收端收到两条报文“hello”、“world”

  2. 粘包

    发送端发送两条报文，分别为“hello”、“world”，接收端收到一条报文“helloworld”

出现原因

  1. 发送数据大于TCP发送缓冲区剩余空间大小、发送数据大于MSS（最大报文长度），TCP将在传输前进行分包
  2. 发送数据小于TCP发送缓冲区剩余空间大小、接收端没有及时读取数据，将会发生粘包

解决方法

  1. 自定义报文格式，给报文加包头数据，存放完整报文长度信息
  2. 数据包使用flag标志位设置分隔

基于TCP的数据封装过程

层级 协议 数据
客户端 数据
应用层 HTTP HTTP头 + 数据
传输层 TCP TCP头 + HTTP头 + 数据
网络层 IP IP头 + TCP头 + HTTP头 + 数据
网络接口层 以太网 包含MAC的以太网头 + IP头 + TCP头 + HTTP头 + 数据 + FCS帧校验序列

以太网packet(1522字节) = 以太网头（22字节） + IP头（最少20字节）+ TCP头（通常20字节）+ HTTP头 + 数据 + FCS帧校验序列（4字节）

三次握手与四次挥手

三次握手

sanciwoshou.png

  1. 第一次握手(SYN=1, seq=x):

    客户端发送一个 TCP 的 SYN 标志位置1的包，指明客户端打算连接的服务器的端口，以及初始序号 X,保存在包头的序列号(Sequence Number)字段里。

    发送完毕后，客户端进入 SYN_SEND 状态。

  2. 第二次握手(SYN=1, ACK=1, seq=y, ACKnum=x+1):

    服务器发回确认包(ACK)应答。即 SYN 标志位和 ACK 标志位均为1。服务器端选择自己 ISN 序列号，放到 Seq 域里，同时将确认序号(Acknowledgement Number)设置为客户的 ISN 加1，即X+1。 发送完毕后，服务器端进入 SYN_RCVD 状态。

  3. 第三次握手(ACK=1，ACKnum=y+1)

    客户端再次发送确认包(ACK)，SYN 标志位为0，ACK 标志位为1，并且把服务器发来 ACK 的序号字段+1，放在确定字段中发送给对方，并且在数据段放写ISN的+1

    发送完毕后，客户端进入 ESTABLISHED 状态，当服务器端接收到这个包时，也进入 ESTABLISHED 状态，TCP 握手结束。

四次挥手

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  1. 第一次挥手(FIN=1，seq=x)

    假设客户端想要关闭连接，客户端发送一个 FIN 标志位置为1的包，表示自己已经没有数据可以发送了，但是仍然可以接受数据。

    发送完毕后，客户端进入 FIN_WAIT_1 状态。

  2. 第二次挥手(ACK=1，ACKnum=x+1)

    服务器端确认客户端的 FIN 包，发送一个确认包，表明自己接受到了客户端关闭连接的请求，但还没有准备好关闭连接。

    发送完毕后，服务器端进入 CLOSE_WAIT 状态，客户端接收到这个确认包之后，进入 FIN_WAIT_2 状态，等待服务器端关闭连接。

  3. 第三次挥手(FIN=1，seq=y)

    服务器端准备好关闭连接时，向客户端发送结束连接请求，FIN 置为1。

    发送完毕后，服务器端进入 LAST_ACK 状态，等待来自客户端的最后一个ACK。

  4. 第四次挥手(ACK=1，ACKnum=y+1)

    客户端接收到来自服务器端的关闭请求，发送一个确认包，并进入 TIME_WAIT状态，等待可能出现的要求重传的 ACK 包。

    服务器端接收到这个确认包之后，关闭连接，进入 CLOSED 状态。

    客户端等待了某个固定时间（两个最大段生命周期，2MSL，2 Maximum Segment Lifetime）之后，没有收到服务器端的 ACK ，认为服务器端已经正常关闭连接，于是自己也关闭连接，进入 CLOSED 状态。