TCP/IP协议详解
什么是协议？
简单来说，协议就是计算机之间通过网络实现通信时事先达成的一种“约定”；这种“约定”使那些由不同厂商的设备，不同CPU及不同操作系统组成的计算机之间，只要遵循相同的协议就可以实现通信。TCP/IP通常被认为是一个四层协议，如图：
链路层:数据链路层或网络接口层，包括设备驱动程序和网络接口卡，它们一起处理与电缆的物理接口细节。
网络层:处理分组在网络中的活动，如分组的选路；网络层的协议包括IP协议、ICMP协议（Internet互联网控制报文协议）、IGMP协议（Internet组管理协议）。
传输层:主要为两台主机上的应用程序提供端到端的通信，包括TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）。
应用层:处理特定的应用程序细节。
链路层的三个主要作用：
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1.为IP模块发送和接受IP数据；
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2.为ARP模块发送ARP请求和接受ARP应答；
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3.为RARP发送RARP请求和接受RARP应答。
TCP创建过程和链接折除过程是由TCP/IP协议栈自动创建的，所以开发者并不需要理解得十分透彻，只需要对TCP底层运作机制有一个大致理解即可，这一块有些复杂，先做个笔记，以后有需要，再做详细扩展
拓展：检测网络是否联通的命令——Ping
Ping的目的是为了测试另一台主机是否可达，该命令会发送一份ICMP回显请求报文给主机，并等待返回ICMP回显应答。
Ping程序还能测出到这台主机的往返时间，大多数的TCP/IP实现都在内核中直接支持Ping服务，这种服务器不是一个用户进程。Ping程序通过在ICMP报文数据中存放请求的时间值来计算往返时间。当应答返回时，用当前时间减去存放在ICMP报文中的时间值，既是往返时间。
什么是传输包？
将需要传输的数据分割为一个个小的单位进行传输的方法，就叫做包，如图:
通信过程中，每一个分组中都会附加上源主机地址和目标主机地址送给通信线路，这些发送端地址、接收端地址以及分组序号写入的部分就是“报文首部”；如果数据较大，分组过多，那么就有必要将分组序号写入包中，接收端会根据序号，分组按序重新装配为原始数据。(理解丢包就需要知道什么是包)
什么是“三次握手，四次挥手”？
TCP是一种面向连接的单播协议，在发送数据前，通信双方必须在彼此间建立一条连接。该“连接”就是客户端和服务器的内存里保存的关于ip地址、端口号等对方的信息。TCP可以看成是一种字节流，它会处理IP层或以下的层的丢包、重复以及错误问题。在连接的建立过程中，双方需要交换一些连接的参数。这些参数可以放在TCP头部。
TCP提供了一种可靠、面向连接、字节流、传输层的服务，采用三次握手建立一个连接，采用4次挥手来关闭一个连接。
为什么要“三次握手，四次挥手”？
- 1.所谓三次握手(Three-way Handshake)，是指建立一个TCP连接时，需要客户端和服务器总共发送3个包。三次握手的目的是连接服务器指定端口，建立TCP连接,并同步连接双方的序列号和确认号并交换 TCP 窗口大小信息。在socket编程中，客户端执行connect()时，将触发三次握手：即客户端和服务端通信前要进行连接，“3次握手”的作用就是双方都能明确自己和对方的收、发能力正常。
第一次握手：客户端发送网络包，服务端收到。服务端得出结论：客户端发送能力、服务端接收能力正常。
第二次握手：服务端发包，客户端收到。客户端得出结论：服务端接收、发送能力正常，客户端接收、发送能力正常。
第三次握手：客户端发包，服务端收到。服务端得出结论：客户端接收、发送能力正常，服务端发送、接收能力正常。 所以第一、二次握手，只是为了验证彼此的接收发送能力是否正常。经历上面的三次握手过程，客户端和服务端都确认了自己的接收、发送能力是正常的，就可以正常通信了。
- 2.所谓四次挥手(four-way handshake)，就是指TCP的连接的拆除过程需要发送四个包，客户端或服务器均可主动发起挥手动作，在socket编程中，任何一方执行close()操作即可产生挥手操作。
TCP连接是双向传输的对等的模式，就是说双方都可以同时向对方发送或接收数据。客户端或者服务端皆可以主动发送指令告诉对方，我要关闭连接了，比如： 客户端：我要关闭连接了（客户端发起Close） 服务端：好，你关吧（服务端收到关闭指令，回了一个ACK）【此时客户端不可以向服务端传输数据，但是服务端仍然可以向客户端传输数据】 服务端：我传完所有数据啦（发送一个FIN段来关闭向客户端传输方向上的连接） 客户端：哦，好的，知道（发送ACK确认关闭连接）
注意：接收到FIN报文的一方只能回复一个ACK, 它是无法马上返回对方一个FIN报文段的，因为结束数据传输的“指令”是上层应用层给出的，它只负责“搬运”。