tcp叫段，udp叫报，ip叫包，链路层叫帧。
我们在网线中跑的就是帧。
tcp段和udp报没有长度限制，只有在ip层和链路层才有包和帧的最大限制。
一个tcp段，在tcp缓存区中被封装，然后传到ip层进行拆分和封装，然后到链路层进行拆分和封装，然后传出发送终端，之后在电路中就是以数据帧的形式进行传输的，当进入不同的链路层子网中时，会修改链路层协议的头。只有到达接收终端后，计算机才会将帧进行组装。
数据帧在在子网中，通过arp协议的网关ip将帧发送到网关进入公网，公网可能会进行nat转换，在公网中通过ip进行路由，当进入目的子网网关后，通过MAC地址和arp协议路由到目的终端。
网络层是终端之间的通信，而运输层是端口之间的通信（进程通信）。
ip协议是不可靠服务，udp也是不可靠协议，不能保障能将数据完整地全部地发送到目的端口。
tcp通过流量控制，序号，确认，定时器保障了有序正确地将数据发送给接收人。tcp还提供了拥塞控制，udp流量是不可调控的。
socket在应用层和运输层之间，connect是第一次握手，accept是第二次握手，发送者回复的ack是第三次握手。
udp只在ip上面加了目的端口，源端口和一个验证字段和长度，程序员几乎就是在和ip协议打交道。dns是使用udp的一个例子。

CP采用三次握手的过程可以确保连接的可靠性和稳定性，防止过期连接的建立，并有效避免连接建立的混乱情况。
防止过期连接的建立：
如果服务端在一定时间内没有收到客户端的确认，那么服务端会超时关闭这个连接请求，避免了过期连接的建立。就是关闭了这个建立的socket
如果客户端在一定时间内没有收到服务端的确认，那么客户端会重传 SYN 包，直到收到服务端的确认或达到最大重传次数。
tcp是全双工的，所以需要两者都确认关闭，所以是四次挥手：
一方发送 FIN 标志的数据包给对方，表示自己不再发送数据，但仍然可以接收数据（第一次挥手）。

ip是尽力而为的交付服务，也是不可靠服务。
udp也是不可靠服务，没有ack，不能保障消息到达。
tcp通过使用流量控制，序号，确认和定时器，保障了有序到达，是可靠服务。tcp还提供了拥塞控制，通过调节发送端发送进网络的流量速率来做到。
一个进程可能有多个套接字，但是一个端口只能由一个tcpsocket监听，一个udpsocket监听。
udp的内容包含：
源端口：目的端口
长度 ：检验和
剩下的就是报文了

停等协议

发送方只维持一个帧窗口，发送完在接收响应前阻塞等待，接收方验证成功返回ack，验证失败返回nak。

GoBackN协议（GBN）

流水线：通过给报文添加序号，像流水线一样通过网口发出报文。
定时器：报文超时重发。
累计确认：接收方接收到多个报文后，发送一个已经接收到的顺序报文的最大ack。
窗口：发送方维持一个窗口，接收方只维持一个窗口用来接收上一个返回的ack报文。所以不会缓存接收到的ack以后的报文。
重传（返回ack）：因为接收方只维持了一个端口，所以如果下一个收到的不是ack的，那么流水线中跑的那些报文不会接收，返回窗口的ack，需要全部重传。

选择重传（SR）

窗口：发送方和接收方都维持窗口，即都有缓存报文。
返回ack：发送方接收到ack就会移动到ack的地方（因为累计ack），如果接收方接收到了窗口右侧的报文而没有收到左侧的报文，就会返回最小左侧窗口的ack。

TCP使用了选择重传协议

TCP是全双工的可靠服务。
TCP有发送缓存和接收缓存。
TCP报文段结构：

MSS：MSS的选择一般要考虑到MTU，以避免IP分片，MSS主要用于在TCP连接建立时进行协商，通常是在TCP的三次握手过程中通过TCP选项字段进行交换。选出两者小的MSS。
16位窗口大小：用于流量控制。
标志位：

序号（seq）

报文段的序号是按照字节排序的，比如发送0-2000，MSS是500，那么第一个报文就是0-499，seq=0.

确认号（ack）

0-499的ack响应报文的ack=500.即下一个请求的起始字节。

累计确认，捎带确认

超时重传

流量控制

TCP通过让发送方维护一个接收窗口的变量来实现流量控制，接收窗口是由接收方给发送方的ack中携带的，表示该接收方还有多少字节的接收缓存空间。
连接双方作为发送端，都需要维持一个接收窗口（rwnd）。
当发送方的接收窗口变量为0时，说明接收方没有缓存空间了，发送方会发送只有一字节的报文段，直到返回的ack的rwnd不为0.

进程从udp的缓存中读取数据如果不够快，满了就会溢出，就会丢弃报文段。

三次握手

1. 客户端connect，发送的报文段不包含应用层数据，SYN置1，seq=客户端随机序号。
2. 服务器accept接收到请求，为客户端建立缓存和变量，返回SYN=1，ack=客户端随机序号+1，seq=服务器的随机序号。
3. 客户端收到SYN后，给连接分配缓存和变量，返回ack，可以携带应用层数据。

四次挥手

FIN-ACK,FIN-ACK.
FIN代表不发送了。

拥塞控制

TCP的拥塞控制是为了确保网络中的流量不会超出网络的容量，从而避免网络拥塞导致的数据丢失。
tcp如何判断路线发送了拥塞？

• 超时或者三次冗余就减速。（三次冗余：如果发送端连续发送相同的数据包并且等待确认的次数达到三次）
• 一个确认的ack会给发送加速。

如何调整发送速率？
通过调整窗口（cwnd）的数量。（每个报文段中的16位的rwnd，是用来流量控制的，取决于接收方还有的缓存空间；而拥塞控制的窗口是滑动窗口的数量）
发送方的未确认的数据量不会超过cwnd和rwnd。

慢启动

cwnd一开始为一个MSS，然后收到一个ack就2的指数增长。

拥塞避免

当发送方有一个超时后，意味着拥塞，会重新慢启动，但是达到发生拥塞的cwnd/2时，进入拥塞避免阶段，以cwnd线性增长。

快速恢复（加性增，除性减）

当发送方有一个三次相同的ack（冗余ack）时，cwnd/2，然后线性增长。