前语
笔记补充上篇 网络是怎样衔接的？（一）
正常的查询DNS流程是没问题的，可是实践上客户端、服务端的每一层的动作都会有回忆来加快客户端查询DNS这一进程
DNS缓存
浏览器缓存
当经过浏览器访问某域名时，浏览器首要会在自己的缓存中查找是否有该域名对应的IP地址（若从前访问过该域名且没有清空缓存，便存在）
体系缓存
当浏览器缓存中无域名对应IP则会主动查看用户计算机体系Hosts文件DNS缓存是否有该域名对应IP
路由器缓存
当浏览器及体系缓存中均无域名对应IP则进入路由器缓存中查看，以上三步均为客户端的DNS缓存
ISP（互联网服务供给商）DNS缓存
当在客户端查找不到域名对应IP地址，则将进入ISP DNS缓存中进行查询
根域名服务器
当以上均未成功查询域名对应IP，则进入根服务器进行查询。根域名收到恳求后会查看其区域文件记载，若查询成果为无，则将其管辖规模内尖端域名，服务器IP奉告本地DNS服务器
尖端域名服务器
尖端域名服务器收到恳求后查看其区域文件记载，若无则将其管辖规模内主域名服务器的IP地址奉告本地DNS服务器
主域名服务器
主域名服务器承受到恳求后查询自己的缓存，假如没有则进入下一级域名服务器进行查找，并重复该进程直至找到正确纪录
保存成果至缓存
本地域名服务器把回来的成果保存到缓存，以备下一次运用，一起将该成果反馈给客户端 (并倒序进行缓存的记载)
正文开端
浏览器、客户端经过DNS拿到实践IP后开端挠头，我光知道月球的实践位置，可是咋走啊？ 咋交互啊？
本篇要点放到操作体系中的协议栈是怎么处理数据发送恳求的
关于上一篇提到的Socket库与协议栈的联系我理解便是 Socket库是应用程序与协议栈交流的桥梁。
本篇要点项
- 协议栈内部
- 创立套接字
- 衔接服务器
- 收发数据
- 从服务器断开衔接并删去套接字
协议栈内部
协议栈 （英语：Protocol stack），又称协议堆叠，是计算机网络协议套件的一个详细的软件实现。
协议栈是指网络中各层协议的总和，其形象的反映了一个网络中文件传输的进程，由上层协议到底层协议，再由底层协议到上层协议。
这张图中的上下联系是有一定规则的，上面的部分会向下面的部分派遣作业，下面的部分承受派遣的作业并实践履行(简略参阅即可 其间也有一部分上下联系不明确，或许上下联系相反的状况)
像浏览器或许一般的应用程序都是运用TCP收发数据的，而像DNS查询等收发较短的操控数据的时分则运用UDP
图的下半部分是用IP协议操控网络包收发操作的部分。在互联网上传送数据时，数据会被切分成一个一个的网络包，而将网络包发送给通讯方针的操作便是由IP来担任的。IP中还包含ICMP协议和ARP协议。ICMP用于奉告网络包传送进程中产生的过错以及各种操控音讯，ARP用于依据IP地址查询相应的以太网MAC地址。
IP下面的网卡驱动程序担任操控网卡硬件，而最下面的网卡则担任完结实践的收发操作，也便是对网线中的信号履行发送和接纳的操作。
创立套接字
啥是套接字？为啥要创立ta?
在协议栈内部有一块用于寄存操控信息的内存空间，这儿记载了用于操控通讯操作的操控信息，
操控信息什么？
例如通讯方针的IP地址、端口号、通讯操作的进行状况，还有一些TCP协议的固定字段
这些信息会被添加在客户端与服务器之间传递的网络包的最初，因此被称为头部。也能够称为包头（便是内蒙古下的包头）
以太网和IP协议也有自己的操控信息，这些信息也叫头部，为了避免各种不同的头部产生混淆，我们一般会记作TCP头部、以太网头部、IP头部
操控信息先到这儿持续聊套接字
本来套接字就仅仅一个概念罢了，并不存在实体，假如一定要赋予它一个实体，我们能够说这些操控信息便是套接字的实体，或许说寄存操控信息的内存空间便是套接字的实体。
OK知道了啥是套接字，为啥要搞这个？做啥用的？
有啥用？
协议栈在履行操作时需求参阅这些操控信息。
比如在发送数据时，需求看一看套接字中的通讯方针IP地址和端口号，以便向指定的IP地址和端口发送数据。在发送数据之后，协议栈需求等候对方回来收到数据的呼应信息，但数据也或许在中途丢掉或许永远也等不到对方的呼应。在这样的状况下，我们不能一向等下去，需求在等候一定时刻之后从头发送丢掉的数据，这就需求协议栈能够知道履行发送数据操作后过了多长时刻。套接字中有必要要记载是否现已收到呼应，以及发送数据后经过了多长时刻，才干依据这些信息依照需求履行重发操作。
上面说的仅仅其间一个例子。套接字中记载了用于操控通讯操作的各种操控信息，协议栈则需求依据这些信息判别下一步的举动（该重发、仍是该断开、仍是该持续发？仍是该断开衔接等等），这便是套接字的作用。
说人话便是 套接字便是一个作业手册、日程表、备忘录相同的东西，奉告协议栈这个厚道孩子下一步你该干啥。
通讯操作中运用的操控信息分为两类
- 头部中记载的信息
- 套接字（协议栈中的内存空间）中记载的信息
怎么看套接字？
Windows中能够用netstat指令显示套接字内容
图中每一行相当于一个套接字，当创立套接字时，就会在这儿添加一行新的操控信息，赋予即将开端通讯的状况并进行通讯的准备作业，如分配用于临时寄存收发数据的缓冲区空间。 就等于我去你家住宿你不得提前 收拾收拾准备一个猪圈来给我？？
假如说本地IP地址和外部IP地址都是0.0.0.0，这表明通讯还没开端，IP地址不承认
其间状况这一列的含义为（挺重要的）
详细用的场景我经历过的便是 服务器碰到超多衔接的时分或许CUP卡顿、或许没内存了。能够看这个图剖析状况来判别究竟卡那里了？是真的客户端太多 ？仍是保持没必要的衔接时刻太长了，导致没有开释导致占用内存空间？等等
题外话
一个计算机究竟能创立多少衔接？
都知道一台计算机的端口号一共有65535个所以大部分人都认为只能创立6W+
其实不是的
一个完整的TCP衔接由四个部分组成：源IP 源端口 意图IP 意图端口 这便是经典的socket四元组
树立一个TCP衔接，需求将两头的套接字进行绑定：源IP地址：源端口号 <—->方针IP地址：方针端口号，只需保证绑定的套接字不重复，即可完结一个tcp的衔接，由此可见假如端口号不行用了，就不断变换方针IP地址和方针端口号，保证四元组不重复，就能创立很多个TCP的衔接
其实究竟能创立多少个衔接取决于上图的限制条件 有或许6W+都创立不了、也有或许大于6W+
开端创立套接字
创立套接字时，首要分配一个套接字所需的内存空间，然后向其间写入初始状况，然后将套接字的描述符奉告应用程序
应用程序在向协议栈进行收发数据托付时就需求供给这个描述符。由于套接字中记载了通讯双方的信息以及通讯处于怎样的状况，所以只需经过描述符承认了相应的套接字，协议栈就能够获取一切的相关信息，这样一来，应用程序就不需求每次都奉告协议栈应该和谁进行通讯了。
说人话便是 我（协议栈）创立了一个类（套接字）给字段ID赋值了一个随机数（描述符）之后给到应用程序，奉告他，你今后跟我交流咱俩就就传这个ID我就知道你想跟谁聊天了
我（协议栈）初始化好了，给了你一个ID（描述符）OK 你现在想传数据了？放屁能？我（协议栈）啥也不知道跟谁聊天啊？？我就知道一个ID，这时分应用程序一想也对啊我得跟你说这个人在哪里 这一步便是衔接connect,将服务器的IP地址和端口号等信息奉告协议栈，这是衔接操作的意图之一
假如服务器是个女生 客户端是男生
服务器（女生）一般会在体系启动时就创立套接字（初始化部分）并等候客户端（男生）衔接，关于服务器的作业原理 先挖个坑吧~
服务器（女生）的协议栈和客户端（男生）是相同的，只创立套接字是不知道应该和谁进行通讯的。而且，和客户端（男生）不同的是，服务器（女生）并不知道在生命（生命周期）当中会遇到哪个客户端（男生）
这个时分懂的都懂 惯例都是男生要主动~
我想和你开端通讯，我的IP地址是xxx.xxx. xxx.xxx，端口号是yyyy
咳咳~~ 这时分女生的常见操作是什么能？
可是客户端是霸道总裁 服务端有必要得听
衔接操作
- 在TCP模块处创立表明衔接操控信息的头部,经过TCP头部中的发送方和接纳方端口号能够找到要衔接的套接字。
- TCP模块会将信息传递给IP模块托付它进行发送
- IP模块履行网络包发送操作后，网络包就会经过网络抵达服务器，然后服务器上的IP模块会将接纳到的数据传递给TCP模块，服务器的TCP模块依据TCP头部中的信息找到端口号对应的套接字，套接字中会写入相应的信息，并将状况改为正在衔接
- 上述操作完结后，服务器的TCP模块会回来呼应这个进程和客户端相同
这便是三次握手的进程了~ 后续有或许会独自写一篇这个
只需数据传输进程在持续，也便是在调用close断开之前，衔接是一向存在的。树立衔接之后，协议栈的衔接操作就完毕了，也便是说connect现已履行完毕，操控流程被交回到应用程序。
收发操作
发送操作
收发说白了便是Send(“在吗？”) 信息
由于衔接完结后操控流程被交回到应用程序，应用程序Send 一下，发给协议栈小弟一个跑腿任务，协议栈小弟并不是一收到数据就立刻发送出去，而是会将数据寄存在内部的发送缓冲区中。小弟仍是聪明的不想多跑
比如：
男生：在吗？
女生：在
男生：帮我买个饭
女生：什么饭？
…..
协议栈心里想，我等男生说完要干啥我再去 ，先放到缓冲区
详细协议栈会依据两个东西来判别是否要跑一趟
-
MTU的参数 MTU表明一个网络包的最大长度，在以太网中一般是1500字节而且减去头部的长度叫做MSS 后判别 要超过了，赶忙跑一趟。
-
计时器 每隔一段时刻跑一趟通常是毫秒为单位的
假如男生一口气5000字检讨发送曩昔，协议栈小弟懵逼了，太大了就会将缓冲区中的数据会被以MSS长度为单位进行拆分，每块数据会被放进独自的网络包中，就在每一块数据前面加上TCP头部，并依据套接字中记载的操控信息符号发送方和接纳方的端口号，然后交给IP模块来履行发送数据的操作
双向通讯也是相似方才聊的单项通讯只不过反过来了
结论是
经过序号和ACK号能够承认接纳方是否收到了网络包。
TCP选用这样的方式承认对方是否收到了数据，在得到对方承认之前，发送过的包都会保存在发送缓冲区中。假如对方没有回来某些包对应的ACK号，那么就从头发送这些包。这一机制十分强壮。经过这一机制，我们能够承认接纳方有没有收到某个包，假如没有收到则从头发送，这样一来，不管网络中产生任何过错，能够发现并采取补救措施（重传网络包）。
反过来说，有了这一机制，我们就不需求在其他当地对过错进行补救了。因此，网卡、集线器、路由器都没有过错补偿机制，一旦检测到过错就直接丢弃相应的包。应用程序也是相同，由于选用TCP传输，即便产生一些过错对方最终也能够收到正确的数据，所以应用程序只管自顾自地发送这些数据就好了。不过，假如产生网络中断、服务器宕机等问题，那么不管TCP怎样重传都不管用。这种状况下，不管怎么测验都是徒劳，因此TCP会在测验几次重传无效之后强制完毕通讯，并向应用程序报错。
网络的过错检测和补偿机制
实践上网络的过错检测和补偿机制十分复杂。说几个点，首要是回来ACK号的等候时刻（这个等候时刻叫超时时刻）
- 当网络传输繁忙时就会产生拥塞，半响ACK不来 我是等不等能？ 等多长时刻能？
TCP选用了动态调整等候时刻的方法，这个等候时刻是依据ACK号回来所需的时刻来判其他。详细来说，TCP会在发送数据的进程中持续丈量ACK号的回来时刻，假如ACK号回来变慢，则相应延伸等候时刻；相对地，假如ACK号立刻就能回来，则相应缩短等候时刻 基本上0.5s-1s 之间
- 每发送一个包就等候一个ACK号 我干等太浪费了吧？我能够做点其他吧？我持续发给你，后续你慢慢回我，哪个没回我我就重发一下。
这便是大名鼎鼎的
滑动窗口
这时分服务端不乐意了 我空间是无限的啊？？你就这么传？这样吧折个中，我奉告你我还剩多少空间，我空间不行了你别传了
总算总算完事了发送就讲到这儿哈，我上个厕所去~。
接纳
Receive（）
浏览器或许应用程序在托付协议栈发送恳求音讯之后，立刻就问协议栈小弟说，服务器回复我了吗？(✧◡✧) ， 然后协议栈会履行接下来的操作。和发送数据相同，接纳数据也需求将数据暂存到接纳缓冲区中。假如接纳缓冲区中啥也木有,协议栈就尬住了（挂起），也便是从接纳缓冲区中取出数据并传递给应用程序的作业暂时挂起，等服务器回来的呼应音讯抵达之后再持续履行接纳操作。
协议栈接纳数据的详细操作进程现已在发送数据的部分聊过了，能够简略的回忆一下
- 协议栈会查看收到的数据块和TCP头部的内容，判别是否有数据丢掉，假如没有问题则回来ACK号
- 协议栈将数据块暂存到接纳缓冲区中，并将数据块按顺序衔接起来复原出原始的数据，最终将数据交给应用程序。详细来说，协议栈会将接纳到的数据复制到应用程序指定的内存地址中，然后将操控流程交回应用程序。将数据交给应用程序之后，协议栈还需求找到适宜的时机向发送方发送窗口更新（我收到啦~）
从服务器断开衔接并删去套接字
收发数据完毕的时刻点应该是应用程序判别一切数据都现已发送完毕的时分，数据发送完毕的一方会建议断开进程，但不同的应用程序会选择不同的断开时机。
或许也有一些程序是客户端发送完数据就完毕了，不用等服务器呼应，这时客户端会先建议断开进程。这一判别是应用程序作出的，协议栈在设计上允许任何一方先建议断开进程。（男女生都有权利说分手~~~）
基于国际化的 Ladies first.
假设服务器要断开衔接
仍是我们了解的库 Socket库 中有一个close程序，一调用。啪的一下子~ 很快啊~
协议栈会生成包含断开信息的TCP头部，详细来说便是将操控位中的FIN比特设为1，接下来，协议栈会托付IP模块向客户端发送数据。一起，服务器的套接字中也会记载下断开操作的相关信息。
客户端当收到服务器发来的FIN为1的TCP头部时
擦干眼泪后，客户端的协议栈会将自己的套接字符号为进入断开操作状况。然后，为了奉告服务器已收到FIN为1的包，客户端会向服务器回来一个ACK号
介个进程嘛 便是四次挥手啦~~ （港台口气.mp4）
服务器女生：分手吧！这是告诉不是商量
客户端刘波儿：啊~ 这~ 你~ 我~ 唉~ 好吧
客户端刘波儿：最终祝你幸福吧！
服务器女生：甭说那些废话，赶忙滚，打车滚。
假如最终服务端回来的ACK号丢掉了，成果会怎么呢？这时，客户端没有接纳到ACK号，或许会重发一次FIN。
客户端刘波儿：最终祝你幸福吧！ 等了半响没回复， 难道说被我感动了？ 我再说一次试试
客户端刘波儿：最终祝你幸福吧！
服务器女生：甭说那些废话，赶忙滚。
假如这时客户端的套接字现已删去了，会产生什么事呢？套接字被删去，那么套接字中保存的操控信息也就跟着消失了，套接字对应的端口号就会被开释出来。
一般来说会等候几分钟之后再删去套接字（毕竟还有爱情嘛~），那倒不是，主要是怕 新朋友拿到旧朋友的ID ，一起还有 重传、推迟等等机制在这儿，万一给新朋友传曩昔那多不好啊是吧。
这是一个完毕
大象放进冰箱需求几步? （此处宋丹丹配音.mp4）
数据收发一共分为几步？
完毕撒花✿✿ヽ(▽)ノ✿
