上次大概的说了一下客户端和Web服务器的交互.
这一次记录一下客户端和Web服务器的连接和相互收发数据的具体流程.

为了看清楚连接的具体流程,我们先来看看TCP头部的具体格式

当一个TCP头部填充完毕后,会将TCP头部传送给网络层,网络层经过一系列处理,在加上IP后就可以进行发送,尝试连接了.当网络包到达服务器时,首先会匹配端口号 – 用自己TCP中的接收方端口号进行 端口号匹配.

上面写了TCP头部的序号字段用于发送数据的顺序编号,肯定的是–这个编号不能是固定值, 因为如果是固定值,会有几率被别人识别.对于数据不安全. 所以第一次发送请求连接之前,需要给定一个随机数作为序号值. 然后服务器收到后 会返回一个 ACK 值,用于数据确认,不仅发送ACK 值,服务器也要发送一个序号值,用于 客户端 数据确认. 当 客户端收到 服务器的 ACK值和 序号值,客户端也会返回一个ACK号用于确认数据. -------当这个操作完成后,则代表连接已经完成.

当游览器获得用户的输入后,就要向Web服务器发送自己所需要的信息.
先分析在客户端这边的操作:
首先,当协议栈收到数据并不是立即发送出去,而是先将数据存放在内部的发送缓冲区中.然后在交由协议栈发送出去.
问题来了:

1. 协议栈是什么时候将数据发送出去的呢?
2. 协议栈是怎样判断你的数据有没有写完?

假设:(1)
协议栈是已接收到数据时就开始发送,接受一点,发送一点.
这样的话,每次发送一点数据,会发送大量的数据包,从而造成网络堵塞.
假设:(2)
协议栈是接受一定的数据,达到这个数据量后 开始发送,这样就不会造成网络堵塞.
如果数据就只有一点,不够发送,协议栈就一直在等待数据,不会将数据发送出去.
假设:(3)
协议栈中有一个定时器,每当一定时间后,就会将数据发送出去,这样既不会造成网络堵塞,也不会造成数据发送不出去.
那么这个时间就是一个关键值了.

然后我们将假设(2)和假设(3) 结合起来,刚好解决这个发送数据的问题.

用一个定长缓冲区 + 一个定时器.

那么,这个时间是怎样来判断的呢?

其实,这个时间没有最准确的答案,因为不同的缓冲区长度和 数据的类型不确定. 在每一种类型下都有一个最佳 时间值.
所以 这个时间在不同的 协议栈中的 值是不同的.

这时,又有一个问题来了. 如果有一个数据长度 超过了缓冲区怎么办? 因为你缓冲区是定长的,总有一个数据的长度超过缓冲区的长度. 这时候如何处理?

这里我们引进 2 个概念. 一个网络包 由包头和消息体组成.
包头一般保存 收发放的端口号,序号,ACK号,窗口大小 …
MTU: 一个网络包的最大长度
MSS:去掉头部后,一个网络报所能容纳的TCP数据的最大长度

协议栈首先会对 数据进行拆分,将一个大数据拆分为 多个网络发送过去.这样就解决了无法发送大型数据包了.

问题又来了(总是问题~ ~ ~)

如果将一个大的数据进行拆分,网络包在数据传输过程中有快有慢,那么接收方怎样判断接收过来的网络包的顺序呢?
例如: 我们将一个字符串进行拆分发送, —“hello” ----> 发送为 h e l l o .
但是接收方接受的却是 “h l l e o”, 这样岂不是改变了数据?
这时候 包头起作用了.包头中有一个值 – 序号,它就是发送数据的顺序编号.
比如 h 的序号为 1
     e 的序号为 2
     l 的序号为 3 …
然后接收方按照顺序排列,组合数据.

除此之外,tcp协议 还有一个特点就是可以找回丢失的包.
当网络堵塞,或者网络不稳定难免出现丢包现象.那 tcp 是通过什么判定是否丢包了呢?

还是包头中的信息.包头中的 ACK号. 就是通过序号和ACK号来确定是否丢包了.

就是通过: 序号 + 数据长度 = ACK号.(当然这个过程也是很复杂的,后面再详细分析)
如果ACK号中间有缺失,就代表已经丢包了.这是 接收方就会通知发送方 重新发包.