1.引出问题

与www.baidu.com建立连接

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exec 9<> /dev/tcp/www.baidu.com/80

任何程序都有IO(fd为文件描述符，可以理解为Java中的new出来的File变量)

图中fd为9u的连接是由内核建立的socket连接

将符合HTTP协议的字符串，通过标准输出重定向到9，字符串就会通过9这个socket发送到百度的服务器(给百度发送了HTTP协议的请求头“文本”)

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echo -e "GET /HTTP/1.0\n" 1>& 9

读取9，得到百度的主页

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cat 0<& 9

由上例可以得出，连接无需人来操作；而连接上以后，B/S之间的通信，发送的数据就需要协议了(HTTP协议)

2.什么是连接，如何建立？

应用层想要发送HTTP，这时需要一个连接，应用层阻塞并调用了传输控制层。

2.1.传输控制层

协议：UDP，TCP

Q：什么是TCP协议？

  • 面向连接
  • 可靠的传输协议

Q：什么是TCP的三次握手、四次分手？

  • 三次握手：

    1. S处于监听状态，此时C发送一个数据包syn(由传输控制层发送)到S；
    2. S收到C发送的数据包syn后，返回一个数据包syn+ack；
    3. C收到S发送的数据包syn+ack，返回一个数据包ack。
    • 均由两端内核的传输控制层来通信；
    • 三次握手可以确认双方的通信是畅通的，三次握手后，双方为对方在内存中开辟资源(物理)，资源为对方提供响应服务，此时便是创建了一个连接；
    • 三次握手的确认机制使得TCP是一个可靠的传输协议。
    • 三次握手之后才允许传输数据，传输控制层进入阻塞状态，调用网络层

  • socket：四元组：C:ip:port + S:ip:port，称为一个套接字，对这个四元组使用了一个文件描述符来代表，比如9，可以对9进行读写操作，

  • 四次分手(为了释放资源)：

    • C向S发送数据包fin，发出释放连接请求；
    • S向C发送数据包fin+ack，返回确认请求；
    • S向C发送数据包fin，发出释放连接请求；
    • C向S发送数据包ack，返回确认请求；

2.2.网络层

IP

route表：路由表是为了寻找下一跳

例：

首先会将需要连接的ip地址和路由表中每一条数据的子网掩码进行与操作，得到的结果再和路由表中每一条数据的destination进行对比：

  1. 若需要连接的ip为局域网内的ip，则ip和路由表的第一条数据的子网掩码进行与操作，其结果在上图的路由表中的destination中找到了，所以不需要走网关，即网关为0.0.0.0，直连；
  2. 若需要连接的ip若外网的ip，比如上图的ping www.baidu.com操作，则ip和路由表的第一条数据的子网掩码进行与操作，其结果为61.135.169.0，在路由表中的destination中找不到，所以继续和路由表的第二条数据的子网掩码进行与操作，得到结果0.0.0.0，可以再destination中找到，所以需要走网关192.168.150.2(一般为连接外网的路由器)，此时发现一个问题，需要发送的数据包中应当包含下一跳的地址(即网关192.168.150.2)，和目标地址61.135.169.125，由此引入了数据链路层

2.3.数据链路层

一个数据包应当包含：网关地址(MAC)，目标ip，目标port

链路层的ARP协议会请求MAC地址，FF:FF:FF:FF:FF:FF广播发送数据包，只有正确的MAC地址会响应