UDP协议

UDP的包头格式：

TCP协议

TCP包头格式：

TCP的三次握手TCP的四次挥手 并说明TIME_WAIT的作用？
TCP三次握手和四次挥手是指TCP建立连接和断开连接的过程。

一开始，客户端和服务端都处于 CLOSED 状态。先是服务端主动监听某个端口，处于 LISTEN 状态。然后客户端主动发起连接 SYN，并指明客户端的初始化序列号 ISN(c)，之后处于 SYN-SENT 状态。服务端收到发起的连接，返回 SYN，指明服务端的初始化序列号 ISN(s)，并且ACK （客户端的 ISN + 1 ）客户端的 SYN，之后处于 SYN-RCVD 状态。客户端收到服务端发送的 SYN 和 ACK 之后，发送 ACK（服务端的 ISN + 1 ），之后处于 ESTABLISHED 状态。服务端收到 ACK之后，处于 ESTABLISHED 状态，自此建立可靠连接。

刚开始双方都处于 ESTABLISHED 状态，假如是客户端先发起关闭请求，第一次挥手：客户端发送一个 FIN 报文，报文中会指定一个序列号。此时客户端处于FIN_WAIT1状态。第二次挥手：服务端收到 FIN 之后，会发送 ACK（客户端的序列号值 + 1 ） 报文，此时服务端处于CLOSE_WAIT状态。客户端收到ACK就进入FIN_WAIT２状态。
如果服务端也想断开连接了，和客户端的第一次挥手一样，发给 FIN 报文，且指定一个序列号。此时服务端处于 LAST_ACK 的状态。客户端收到 FIN 之后，一样发送一个 ACK （服务端的序列号值 + 1）报文作为应答，此时客户端处于 TIME_WAIT 状态。需要等待的时间设为 2MSL（MSL 是 Maximum Segment Lifetime，报文最大生存时间，它是任何报文在网络上存在的最长时间，超过这个时间报文将被丢弃）以确保服务端收到自己的 ACK 报文之后才会进入 CLOSED 状态。服务端收到 ACK 报文之后，就处于关闭连接了，处于 CLOSED 状态。
为什么是三次握手而不是两次？
三次握手是为了提供可靠连接，通信双方都要具有发送和接收能力，两次握手，服务端并不能确定自己是否具有发送能力。

TCP协议为保证顺序性为每一个包建立ID，并缓存记录所有发送的包和接受的包；

在 TCP 里，接收端会给发送端报一个窗口的大小，叫 Advertised window。这个窗口的大小应该等于上面的第二部分加上第三部分，就是已经交代了没做完的加上马上要交代的。

Socket

基于TCP协议的Socket程序函数调用过程：
bind（）函数绑定IP+端口号
listen（）监听
已连接队列：三次握手完成，处于established状态
半连接队列：三次握手未完成，处于syn_rcvd状态
accept（）处理已完成的连接
write（）
read（）
基于UDP协议的Socket程序函数调用过程：
bind（）
sendto（）
recvfrom（）
最大连接数受到文件描述符数目及内存大小限制

1. 多进程方式，fork创建子进程
2. 多线程方式，pthread_create创建线程
3. IO多路复用，Socket调用函数监听fd_set变化
4. IO多路复用，epoll通知机制主动通知，在window下叫做IOCP