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目录
1 连接是什么意思
1.1 连接实际上是通信双方交换控制信息
2 负责保存控制信息的头部
2.1 客户端与服务器之间交换的控制信息
连接操作的实际过程
1 连接是什么意思
创建套接字之后
，
应用程序
（
浏览器
）
就会调用
connect
，
随后协议栈会将本地的套接字与服务器的套接字进行连接
连接操作的目的之一：
把服务器的 IP 地址和端口号等信息告知协议栈
套接字刚刚创建完成
的时候
，
里面并没有存放任何数据
，
也不知道通信的对象是谁
。
在这个状态下
，
即便应用程序要求发送数据
，
协议栈也不知道数据应该发送给谁
。
浏览器可以根据网址来查询服务器的
IP
地址
，
而且根据规则也知道应该使用
80
号端口
，
但只有浏览器知道这些必要的信息
是不够的
，
因为在调用
socket
创建套接字时
，
这些信息并没有传递给协议
栈
。
因此
，
我们需要把服务器的
IP
地址和端口号等信息告知协议栈
连接操作的目的之二：客户端向服务器传达开始通信的请求
服务器上也会创建套接字，但是
不知道应该和谁进行通信，
而且
，
和客户端不同的是
，
在服务器上
，
连应用程序也不知道通信对象是谁
于是
，
我们需要让客户端向服务器告知必要的信息
1.1 连接实际上是通信双方交换控制信息
上面提到的客户端，将
IP地址，和端口号，告知服务器，这样的过程——就属于，交换控制信息的一个具体的例
子
。
控制信息： 用来控制数据收发操作所需的一些信息 ， IP 地址 和端口号就是典型的例子
连接操作中，所交换的控制信息，是根据通信规则，来确定的
此外
，
当执行数据收发操作时
，
我们还需要一块，用来临时存放要收发的数据的内存空间
，
这块内存空间称为缓冲区
，
它也是在连接操作
的过程中分配的
2 负责保存控制信息的头部
控制信息分为两类
第一类
是，客户端，和服务器，相互联络时，交换的控制信息
连接时需要
，
包括数据收发和断开连接操作在内
，
整个通信过程中都需要
这些内容在
TCP
协议的规格中进行了定义
。
具体来说
，
表
中的这些字段就是
TCP
规格中，定义的控制信息
这些字段是固定的，在连接、收发、断开等各个阶段中，每次客户端和服务器之间进行通信时，都需要提供这些控制信息
2.1 客户端与服务器之间交换的控制信息
如图
（
a
）
所示
，
这些信息，会被添加在，客户端与
服务器之间，传递的，网络包的开头
在连接阶段
，
由于数据收发还没有开始
，所以如图
（
b
）
所示
，
网络包中没有实际的数据
，
只有控制信息
为了避免各种不同的头部发生混淆
，我们一般会记作
TCP 头部、以太网头部 B、IP 头部
头部是用来记录和交换控制信息的
另外一类
，
那就是保存在套接字中
，
用来控制协议栈操
作的信息
通信操作中使用的控制信息分为两类。（1） 头部中记录的信息（2） 套接字（协议栈中的内存空间）中记录的信息
连接操作的实际过程
过程是从应用程序调用 Socket 库的 connect 开始的
（
图
②
）。
connect（< 描述符 >, < 服务器 IP 地址和端口号 >, …）提供了服务器的 IP 地址和端口号 会传递给协议栈中的 TCP 模块
TCP
模块会与该
IP
地址对应的对象
，
也就是与服务器的
TCP
模块交换控制信息
-
客户端先创建一个包含表示开始数据收发操作的控制信息的头部 （客户端（发送方）的套接字就准确找到了服务器（接收方）的套接字，也就是搞清楚了我应该连接哪个套接字） 连接操作的第一步是在 TCP 模块处创建表示连接控制信息的头部。
-
将头部中的控制位的 SYN 比特设置为 1 ， 大家可以认为它表示连接
当
TCP
头部创建好之后
，
接下来
TCP
模块会将信息传递给
IP
模块并委托它进行发送
IP
模块执行网络包发送操作后
网络包就会通过网络到达服务器
服务器上的
IP
模块会将接收到的数据传递给
TCP
模块
服务器的 TCP 模块根据 TCP 头部中的信息找到端口号对应的套接字
从处于等待连接状态的套接字中找到与
TCP
头部中记录的端口号相同的套接字就可以了
当找到对应的套接字之后
，
套接字中会写入相应的信息
，
并将状态改为正在连接
此时：
服务器的
TCP
模块会
返回响应
这个过程和客户端一样
，
需要在
TCP
头部中设置发送方和接收方端口号以及
SYN
比特
还需要将
ACK 控制位设为1，这表示已经接收到相应的网络包
网络中经常会发生错误 ， 网络包也会发生丢失 ，因此双方在通信时必须相互确认网络包是否已经送达， 而设置 ACK 比特就是用来进行这一确认的
服务器
TCP
模块会将
TCP头部传递给
IP
模块
，
并委托
IP
模块向客户端返回响应
网络包就会返回到客户端
- 通过 IP 模块到达 TCP 模块，并通过 TCP 头部的信息确认连接服务器的操作是否成功
- 向套接字中写入服务器的 IP 地址、端口号等信息
- 将状态改为连接完毕
客户端的操作就已经完成
客户端也需要将
ACK
比特设置为
1
并发回服务器
，
告诉服务器刚才的响应包已经收到
套接字就已经进入随时可以收发数据的状态了，大家可以认为
这时有一根管子把两个套接字连接了起来
建立连接之后，协议栈的连接操作就结束了，
也就是说 connect 已经 执行完毕，控制流程被交回到应用程序
