Android开发需要了解的网络协议

这篇文章上次修改于 2138 天前，可能其部分内容已经发生变化，如有疑问可询问作者。

我们先讲个小故事理解一下。

盛唐年间，天下安定，由于疆域太大传递信件不易，就有民间的能人异士向皇帝谏言，每个州县都建立信息司来养信鸽。由信鸽来传递信件。皇帝觉得可行遍开始施行。
一日皇帝命小吏从东都洛阳发一封信件到西京，这个小吏第一次去信息司发信件，到了信息司发现只有一个人处理信件。小吏便把信件交给了信息司的小哥，只见小哥娴熟的拿出只信鸽告诉它去西京，就放飞了，然后将信件誊抄了一份，将信件撕成了三份，并标上了序号。过了不一会小哥刚刚放走信鸽飞回来了，只见小哥又将信鸽放飞了。然后拿出三个信鸽分别将三份信件绑到信鸽的腿上，然后将信鸽放飞了。这时候小吏就问了小哥一句：”为什么刚刚只把信鸽放飞而不放信件啊！“。这时小哥不耐烦地说：”我要试试，我们州县附近有没有猎人，看看信鸽能不能飞出去。如果飞不出去就要找县衙派兵沿途检查一下路线了。“；小吏又问：”既然我们已经看到信鸽飞回来了，为什么还要再次放出去。“。小哥继续说：”西京那边还不知道他能不能发信鸽。我需要告诉他一声。“，谈话间只看到传递 1，3 号信件的鸽子飞回来了。小哥说：”又有一只鸽子飞丢了。“，小吏急忙问道：”怎么办！如果出了差错，我可是要被杀头的。“。小哥说：”莫着急我们再等一柱香的时间，如果还不回来我们在把 2 号信件重新发一次就好了。“。一炷香过后，小哥又拿出一只信鸽把 2 号信件绑到鸽子的腿上。不一会传递 2 号信件的信鸽飞回来了。只见小哥又娴熟的拿出一只信鸽放了出去，不一会飞回两只，然后小哥又放出去一只信鸽。小吏不解的问小哥：”你这个在干什么！“。小哥说：“我这是再告诉西京那边我的信息发完了。然后西京告诉我他知道了并让我把备份的信件销毁。我再告诉西京没问题”。终于皇帝的信件发完了。
小吏回去后感觉比较有意思，东都西京中间隔着两个州，信鸽是怎么如何飞的呢？他又专程去问了信息司的小哥。小哥说：”我也不知道信鸽会飞到那个州，如果信鸽飞到其他州，其他州的人会看到信鸽的目的地是西京，他会改变信鸽的飞行方向，直到信鸽飞到西京才算结束。“。

以上的小故事就是个简单 TCP 传输。
小吏便算是应用层，皇帝让他去发消息。
信息司的小哥身兼传输层和网络层。
信鸽便是链路层。

TCP/IP 分层网络

1. 应用层

应用层决定了向用户提供应用服务时通信的活动。
TCP/IP 协议族内预存了各类通用的应用服务。例如：HTTP、SSH、FTP 等。

2. 传输层

应用层的下一层就是传输层，提供处于网络连接中的两台计算机之间的数据传输
常见的传输层协议有 TCP、UDP 等。

3. 网络层

网络层又称网络互连层。
网络层用来处理在网络上流动的数据包，数据包是网络传输的最小数据单位。该层规定了通过怎样的路径到达对方的计算机，并把数据包传送给对方。
网络层的作用就是在众多选项内选择一条合适的传输路径。

4. 链路层

链路层又称数据链路层，网络接口层
用来处理连接网络的硬件部分，控制操作系统、硬件的设备驱动。
我们能够看到的交换机、网线、光纤等也属于物理层

TCP 是什么

TCP 的全称是传输控制协议（Transmission Control Protocol）位于传输层，它是一种有连接的协议，提供可靠的字节流服务[注1]。而可靠的传输服务是指，能够将数据准确可靠的传递给对方。数据为何能准确无误的送达目标处，就是因为 TCP 协议采用了三次握手策略，当然除了三次握手，TCP 协议还有其他手段来保证通信的可靠性

TCP 三次握手

发送端首先发送一个带 SYN 标志的数据包给对方

接收端收到标有 SYN 的数据包后回传一个带有 SYN/ACK 标志的数据包表示确认信息

发送端在发送一个带有 ACK 标志的数据包给接收端表示握手成功

如果握手成功后连接断开，再次连接还需要重新握手

TCP 四次挥手

由于TCP连接时全双工的，因此，每个方向都必须要单独进行关闭，这一原则是当一方完成数据发送任务后，发送一个FIN来终止这一方向的连接，收到一个FIN只是意味着这一方向上没有数据流动了，即不会再收到数据了，但是在这个TCP连接上仍然能够发送数据，直到这一方向也发送了FIN。首先进行关闭的一方将执行主动关闭，而另一方则执行被动关闭。

第一次挥手：
Client发送一个FIN，用来关闭Client到Server的数据传送，Client进入FIN_WAIT_1状态。
第二次挥手：
Server收到FIN后，发送一个ACK给Client，确认序号为收到序号+1（与SYN相同，一个FIN占用一个序号），Server进入CLOSE_WAIT状态。
第三次挥手：
Server发送一个FIN，用来关闭Server到Client的数据传送，Server进入LAST_ACK状态。
第四次挥手：
Client收到FIN后，Client进入TIME_WAIT状态，接着发送一个ACK给Server，确认序号为收到序号+1，Server进入CLOSED状态，完成四次挥手。

时序图