㈠ TCP协议详解及实战解析【精心整理收藏】
TCP协议是在TCP/IP协议模型中的运输层中很重要的一个协议、负责处理主机端口层面之间的数据传输。主要有以下特点：
1.TCP是面向链接的协议，在数据传输之前需要通过三次握手建立TCP链接，当数据传递完成之后，需要通过四次挥手进行连接释放。
2.每一条TCP通信都是两台主机和主机之间的，是点对点传输的协议。
3.TCP提供可靠的、无差错、不丢失、不重复，按序到达的服务。
4.TCP的通信双方在连接建立的任何时候都可以发送数据。TCP连接的两端都设有发送缓存和接收缓存，用来临时存放双向通信的数据。
5.面向字节流。在数据传输的过程中如果报文比较长的话TCP会进行数据分段传输，每一条分段的TCP传输信息都带有分段的序号，每一段都包含一部分字节流。接收方根据每段携带的的序号信息进行数据拼接，最终拼接出来初始的传输数据。但是在整个传输的过程中每一段TCP携带的都是被切割的字节流数据。所以说TCP是面向字节流的。
a.TCP和UDP在发送报文时所采用的方式完全不同。TCP并不关心应用程序一次把多长的报文发送到TCP缓存中，而是根据对方给出的窗口值和当前网络拥塞的程度来决定一个报文段应包含多少个字节（UDP发送的报文长度是应用程序给出的）。
b.如果应用程序传送到TCP缓存的数据块太大，TCP就可以把它划分短一些再传。TCP也可以等待积累有足够多的字节后再构建成报文段发送出去。
各字段含义：
源端口：发送端的端口号
目的端口：接收端的端口号
序号：TCP将发送报文分段传输的时候会给每一段加上序号，接收端也可以根据这个序号来判断数据拼接的顺序，主要用来解决网络报乱序的问题
确认号：确认号为接收端收到数据之后进行排序确认以及发送下一次期待接收到的序号，数值 = 接收到的发送号 + 1
数据偏移：占4比特，表示数据开始的地方离TCP段的起始处有多远。实际上就是TCP段首部的长度。由于首部长度不固定，因此数据偏移字段是必要的。数据偏移以32位为长度单位，因此TCP首部的最大长度是60（15*4）个字节。
控制位：
URG：此标志表示TCP包的紧急指针域有效，用来保证TCP连接不被中断，并且督促 中间层设备要尽快处理这些数据;
ACK：此标志表示应答域有效，就是说前面所说的TCP应答号将会包含在TCP数据包中;有两个取值：0和1， 为1的时候表示应答域有效，反之为0;
PSH：这个标志位表示Push操作。所谓Push操作就是指在数据包到达接收端以后，立即传送给应用程序， 而不是在缓冲区中排队;
RST：这个标志表示连接复位请求。用来复位那些产生错误的连接，也被用来拒绝错误和非法的数据包;
SYN：表示同步序号，用来建立连接。SYN标志位和ACK标志位搭配使用，当连接请求的时候，SYN=1， ACK=0;连接被响应的时候，SYN=1，ACK=1;这个标志的数据包经常被用来进行端口扫描。扫描者发送 一个只有SYN的数据包，如果对方主机响应了一个数据包回来 ，就表明这台主机存在这个端口;但是由于这 种扫描方式只是进行TCP三次握手的第一次握手，因此这种扫描的成功表示被扫描的机器不很安全，一台安全 的主机将会强制要求一个连接严格的进行TCP的三次握手;
FIN： 表示发送端已经达到数据末尾，也就是说双方的数据传送完成，没有数据可以传送了，发送FIN标志 位的TCP数据包后，连接将被断开。这个标志的数据包也经常被用于进行端口扫描。
窗口：TCP里很重要的一个机制，占2字节，表示报文段发送方期望接收的字节数，可接收的序号范围是从接收方的确认号开始到确认号加上窗口大小之间的数据。后面会有实例讲解。
校验和：校验和包含了伪首部、TCP首部和数据，校验和是TCP强制要求的，由发送方计算，接收方验证
紧急指针：URG标志为1时，紧急指针有效，表示数据需要优先处理。紧急指针指出在TCP段中的紧急数据的最后一个字节的序号，使接收方可以知道紧急数据共有多长。
选项：最常用的选项是最大段大小（Maximum Segment Size，MSS），向对方通知本机可以接收的最大TCP段长度。MSS选项只在建立连接的请求中发送。
放在以太网帧里看TCP的位置
TCP 数据包在 IP 数据包的负载里面。它的头信息最少也需要20字节，因此 TCP 数据包的最大负载是 1480 - 20 = 1460 字节。由于 IP 和 TCP 协议往往有额外的头信息，所以 TCP 负载实际为1400字节左右。
因此，一条1500字节的信息需要两个 TCP 数据包。HTTP/2 协议的一大改进， 就是压缩 HTTP 协议的头信息，使得一个 HTTP 请求可以放在一个 TCP 数据包里面，而不是分成多个，这样就提高了速度。
以太网数据包的负载是1500字节，TCP 数据包的负载在1400字节左右
一个包1400字节，那么一次性发送大量数据，就必须分成多个包。比如，一个 10MB 的文件，需要发送7100多个包。
发送的时候，TCP 协议为每个包编号（sequence number，简称 SEQ），以便接收的一方按照顺序还原。万一发生丢包，也可以知道丢失的是哪一个包。
第一个包的编号是一个随机数。为了便于理解，这里就把它称为1号包。假定这个包的负载长度是100字节，那么可以推算出下一个包的编号应该是101。这就是说，每个数据包都可以得到两个编号：自身的编号，以及下一个包的编号。接收方由此知道，应该按照什么顺序将它们还原成原始文件。
收到 TCP 数据包以后，组装还原是操作系统完成的。应用程序不会直接处理 TCP 数据包。
对于应用程序来说，不用关心数据通信的细节。除非线路异常，否则收到的总是完整的数据。应用程序需要的数据放在 TCP 数据包里面，有自己的格式（比如 HTTP 协议）。
TCP 并没有提供任何机制，表示原始文件的大小，这由应用层的协议来规定。比如，HTTP 协议就有一个头信息Content-Length，表示信息体的大小。对于操作系统来说，就是持续地接收 TCP 数据包，将它们按照顺序组装好，一个包都不少。
操作系统不会去处理 TCP 数据包里面的数据。一旦组装好 TCP 数据包，就把它们转交给应用程序。TCP 数据包里面有一个端口（port）参数，就是用来指定转交给监听该端口的应用程序。
应用程序收到组装好的原始数据，以浏览器为例，就会根据 HTTP 协议的Content-Length字段正确读出一段段的数据。这也意味着，一次 TCP 通信可以包括多个 HTTP 通信。
服务器发送数据包，当然越快越好，最好一次性全发出去。但是，发得太快，就有可能丢包。带宽小、路由器过热、缓存溢出等许多因素都会导致丢包。线路不好的话，发得越快，丢得越多。
最理想的状态是，在线路允许的情况下，达到最高速率。但是我们怎么知道，对方线路的理想速率是多少呢？答案就是慢慢试。
TCP 协议为了做到效率与可靠性的统一，设计了一个慢启动（slow start）机制。开始的时候，发送得较慢，然后根据丢包的情况，调整速率：如果不丢包，就加快发送速度；如果丢包，就降低发送速度。
linux 内核里面 设定 了（常量TCP_INIT_CWND），刚开始通信的时候，发送方一次性发送10个数据包，即"发送窗口"的大小为10。然后停下来，等待接收方的确认，再继续发送。
默认情况下，接收方每收到 两个 TCP 数据包，就要 发送 一个确认消息。"确认"的英语是 acknowledgement，所以这个确认消息就简称 ACK。
ACK 携带两个信息。
发送方有了这两个信息，再加上自己已经发出的数据包的最新编号，就会推测出接收方大概的接收速度，从而降低或增加发送速率。这被称为"发送窗口"，这个窗口的大小是可变的。
注意，由于 TCP 通信是双向的，所以双方都需要发送 ACK。两方的窗口大小，很可能是不一样的。而且 ACK 只是很简单的几个字段，通常与数据合并在一个数据包里面发送。
即使对于带宽很大、线路很好的连接，TCP 也总是从10个数据包开始慢慢试，过了一段时间以后，才达到最高的传输速率。这就是 TCP 的慢启动。
TCP 协议可以保证数据通信的完整性，这是怎么做到的？
前面说过，每一个数据包都带有下一个数据包的编号。如果下一个数据包没有收到，那么 ACK 的编号就不会发生变化。
举例来说，现在收到了4号包，但是没有收到5号包。ACK 就会记录，期待收到5号包。过了一段时间，5号包收到了，那么下一轮 ACK 会更新编号。如果5号包还是没收到，但是收到了6号包或7号包，那么 ACK 里面的编号不会变化，总是显示5号包。这会导致大量重复内容的 ACK。
如果发送方发现收到 三个 连续的重复 ACK，或者超时了还没有收到任何 ACK，就会确认丢包，即5号包遗失了，从而再次发送这个包。通过这种机制，TCP 保证了不会有数据包丢失。
TCP是一个滑动窗口协议，即一个TCP连接的发送端在某个时刻能发多少数据是由滑动窗口控制的，而滑动窗口的大小实际上是由两个窗口共同决定的，一个是接收端的通告窗口，这个窗口值在TCP协议头部信息中有，会随着数据的ACK包发送给发送端，这个值表示的是在接收端的TCP协议缓存中还有多少剩余空间，发送端必须保证发送的数据不超过这个剩余空间以免造成缓冲区溢出，这个窗口是接收端用来进行流量限制的，在传输过程中，通告窗口大小与接收端的进程取出数据的快慢有关。另一个窗口是发送端的拥塞窗口(Congestion window)，由发送端维护这个值，在协议头部信息中没有，滑动窗口的大小就是通告窗口和拥塞窗口的较小值，所以拥塞窗口也看做是发送端用来进行流量控制的窗口。滑动窗口的左边沿向右移动称为窗口合拢，发生在发送的数据被确认时（此时，表明数据已被接收端收到，不会再被需要重传，可以从发送端的发送缓存中清除了），滑动窗口的右边沿向右移动称为窗口张开，发生在接收进程从接收端协议缓存中取出数据时。随着发送端不断收到的被发送数据的ACK包，根据ACK包中的确认序号和通告窗口大小使滑动窗口得以不断的合拢和张开，形成滑动窗口的向前滑动。如果接收进程一直不取数据，则会出现0窗口现象，即滑动窗口左边沿与右边沿重合，此时窗口大小为0，就无法再发送数据。
在TCP里，接收端(B)会给发送端(A)报一个窗口的大小，叫Advertised window。
1.在没有收到B的确认情况下，A可以连续把窗口内的数据都发送出去。凡是已经发送过的数据，在
未收到确认之前都必须暂时保留，以便在超时重传时使用。
2.发送窗口里面的序号表示允许发送的序号。显然，窗口越大，发送方就可以在收到对方确认之前连续
发送更多数据，因而可能获得更高的传输效率。但接收方必须来得及处理这些收到的数据。
3.发送窗口后沿的后面部分表示已发送且已收到确认。这些数据显然不需要再保留了。
4.发送窗口前沿的前面部分表示不允许发送的，应为接收方都没有为这部分数据保留临时存放的缓存空间。
5.发送窗口后沿的变化情况有两种：不动（没有收到新的确认）和前移（收到了新的确认）
6.发送窗口前沿的变化情况有两种：不断向前移或可能不动（没收到新的确认）
TCP的发送方在规定时间内没有收到确认就要重传已发送的报文段。这种重传的概念很简单，但重传时间的选择确是TCP最复杂的问题之一。TCP采用了一种自适应算法，它记录一个报文段发出的时间，以及收到响应的确认的时间
这两个时间之差就是报文段的往返时间RTT。TCP保留了RTT的一个加权平均往返时间。超时重传时间RTO略大于加权平均往返时间
RTT：
即Round Trip Time，表示从发送端到接收端的一去一回需要的时间，tcp在数据传输过程中会对RTT进行采样（即对发送的数据包及其ACK的时间差进行测量，并根据测量值更新RTT值，具体的算法TCPIP详解里面有），TCP根据得到的RTT值更新RTO值，即Retransmission TimeOut，就是重传间隔，发送端对每个发出的数据包进行计时，如果在RTO时间内没有收到所发出的数据包的对应ACK，则任务数据包丢失，将重传数据。一般RTO值都比采样得到的RTT值要大。
如果收到的报文段无差错，只是未按序号，中间还缺少一些序号的数据，那么能否设法只传送缺少的数据而不重传已经正确到达接收方的数据？
答案是可以的，选择确认就是一种可行的处理方法。
如果要使用选项确认SACK，那么在建立TCP连接时，就要在TCP首部的选项中加上“允许SACK”的选项，而双方必须都事先商定好。如果使用选择确认，
那么原来首部中的“确认号字段”的用法仍然不变。SACK文档并没有明确发送方应当怎么响应SACK.因此大多数的实现还是重传所有未被确认的数据块。
一般说来，我们总是希望数据传输的更快一些，但如果发送方把数据发送的过快，接收方就可能来不及接收，这会造成数据的丢失。所谓流量控制就是让发送方的发送速率不要太快，要让接收方来得及接收。
在计算机网络中的链路容量，交换节点中的缓存和处理机等，都是网络的资源。在某段时间，若对网络中某一资源的需求超过了该资源所能提供的可用部分，网络的性能就要变坏。这种情况就叫做拥塞。
拥塞控制方法：
1.慢开始和拥塞避免
2.快重传和快恢复
3.随机早期检测
1.一开始，客户端和服务端都处于CLOSED状态
2.先是服务端主动监听某个端口，处于LISTEN状态（比如服务端启动，开始监听）。
3.客户端主动发起连接SYN，之后处于SYN-SENT状态（第一次握手，发送 SYN = 1 ACK = 0 seq = x ack = 0）。
4.服务端收到发起的连接，返回SYN，并且ACK客户端的SYN，之后处于SYN-RCVD状态（第二次握手，发送 SYN = 1 ACK = 1 seq = y ack = x + 1）。
5.客户端收到服务端发送的SYN和ACK之后，发送ACK的ACK，之后处于ESTABLISHED状态（第三次握手，发送 SYN = 0 ACK = 1 seq = x + 1 ack = y + 1）。
6.服务端收到客户端的ACK之后，处于ESTABLISHED状态。
（需要注意的是，有可能X和Y是相等的，可能都是0，因为他们代表了各自发送报文段的序号。）
TCP连接释放四次挥手
1.当前A和B都处于ESTAB-LISHED状态。
2.A的应用进程先向其TCP发出连接释放报文段，并停止再发送数据，主动关闭TCP连接。
3.B收到连接释放报文段后即发出确认，然后B进入CLOSE-WAIT(关闭等待)状态。TCP服务器进程这时应通知高层应用进程，因而从A到B这个方向的连接就释放了，这时TCP连接处于半关闭状态，即A已经没有数据发送了。
从B到A这个方向的连接并未关闭，这个状态可能会持续一些时间。
4.A收到来自B的确认后，就进入FIN-WAIT-2(终止等待2)状态，等待B发出的连接释放报文端。
5.若B已经没有向A发送的数据，B发出连接释放信号，这时B进入LAST-ACK(最后确认)状态等待A的确认。
6.A再收到B的连接释放消息后，必须对此发出确认，然后进入TIME-WAIT（时间等待）状态。请注意，现在TCP连接还没有释放掉，必须经过时间等待计时器（TIME－WAIT timer）设置的时间2MSL后，A才进入CLOSED状态。
7。B收到A发出的确认消息后，进入CLOSED状态。
以请求网络为例，看一下三次握手真实数据的TCP连接建立过程
我们再来看四次挥手。TCP断开连接时，会有四次挥手过程，标志位是FIN，我们在封包列表中找到对应位置，理论上应该找到4个数据包，但我试了好几次，实际只抓到3个数据包。查了相关资料，说是因为服务器端在给客户端传回的过程中，将两个连续发送的包进行了合并。因此下面会按照合并后的三次挥手解释，若有错误之处请指出。
第一步，当主机A的应用程序通知TCP数据已经发送完毕时，TCP向主机B发送一个带有FIN附加标记的报文段（FIN表示英文finish）。
第二步，主机B收到这个FIN报文段之后，并不立即用FIN报文段回复主机A，而是先向主机A发送一个确认序号ACK，同时通知自己相应的应用程序：对方要求关闭连接（先发送ACK的目的是为了防止在这段时间内，对方重传FIN报文段）。
第三步，主机B的应用程序告诉TCP：我要彻底的关闭连接，TCP向主机A送一个FIN报文段。
第四步，主机A收到这个FIN报文段后，向主机B发送一个ACK表示连接彻底释放。
这是因为服务端在LISTEN状态下，收到建立连接请求的SYN报文后，把ACK和SYN放在一个报文里发送给客户端。而关闭连接时，当收到对方的FIN报文时，仅仅表示对方不再发送数据了但是还能接收数据，己方也未必全部数据都发送给对方了，所以己方可以立即close，也可以发送一些数据给对方后，再发送FIN报文给对方来表示同意现在关闭连接，因此，己方ACK和FIN一般都会分开发送。
原因有二：
一、保证TCP协议的全双工连接能够可靠关闭
二、保证这次连接的重复数据段从网络中消失
先说第一点，如果Client直接CLOSED了，那么由于IP协议的不可靠性或者是其它网络原因，导致Server没有收到Client最后回复的ACK。那么Server就会在超时之后继续发送FIN，此时由于Client已经CLOSED了，就找不到与重发的FIN对应的连接，最后Server就会收到RST而不是ACK，Server就会以为是连接错误把问题报告给高层。这样的情况虽然不会造成数据丢失，但是却导致TCP协议不符合可靠连接的要求。所以，Client不是直接进入CLOSED，而是要保持TIME_WAIT，当再次收到FIN的时候，能够保证对方收到ACK，最后正确的关闭连接。
再说第二点，如果Client直接CLOSED，然后又再向Server发起一个新连接，我们不能保证这个新连接与刚关闭的连接的端口号是不同的。也就是说有可能新连接和老连接的端口号是相同的。一般来说不会发生什么问题，但是还是有特殊情况出现：假设新连接和已经关闭的老连接端口号是一样的，如果前一次连接的某些数据仍然滞留在网络中，这些延迟数据在建立新连接之后才到达Server，由于新连接和老连接的端口号是一样的，又因为TCP协议判断不同连接的依据是socket pair，于是，TCP协议就认为那个延迟的数据是属于新连接的，这样就和真正的新连接的数据包发生混淆了。所以TCP连接还要在TIME_WAIT状态等待2倍MSL，这样可以保证本次连接的所有数据都从网络中消失。
硬件速度
网络和服务器的负载
请求和响应报文的尺寸
客户端和服务器之间的距离
TCP 协议的技术复杂性
TCP 连接建立握手；
TCP 慢启动拥塞控制；
数据聚集的 Nagle 算法；
用于捎带确认的 TCP 延迟确认算法；
TIME_WAIT 时延和端口耗尽。
介绍完毕，就这？
是的，就这。
补充：
大部分内容为网络整理，方便自己学习回顾，参考文章：
TCP 协议简介
TCP协议图文详解
什么是TCP协议？
wireshark抓包分析——TCP/IP协议
TCP协议的三次握手和四次挥手
TCP协议详解
TCP带宽和时延的研究(1)
㈡ Linux TCP/IP协议栈数据包处理流程及代码实现分析
好吧复，我来回答吧，首先制是网卡驱动程序捕获到数据包，做检验无误后，和DMA以及CPU交互，然后由DMA和驱动程序创建BD表，然后分配skbuf（LINUX下）数据结构保存获得的数据帧，内核通过协议栈处理这个skbuf，通常是层层剥离每个层的首部，然后传到上一层，细节就是一个变量做偏移量，每次做一个首部偏移读取首部数据，识别本层协议类型以及下一层协议类型，具体过程就是这个网络原理的过程，请参考《TCP/IP详解卷一》《linux设备驱动程序》《understanding linux network internals》《Unix网络编程卷一》等。
㈢ 如何判断TCP包是否发送成功
1. TCP发送接口：send()
TCP发送数据的接口有send，write，sendmsg。在系统内核中这些函数有一个统一的入口，即sock_sendmsg()。由于
TCP是可靠传输，所以对TCP的发送接口很容易产生误解，比如sn = send(...);
错误的认为sn的值是表示有sn个字节的数据已经发送到了接收端。其实真相并非如此。
我们知道，TCP的发送和接收在在内核(linux)中是有对应的缓冲的：
struct sock{
...
struct sk_buff_head receive_queue; //接收的数据报队列
struct sk_buff_head write_queue; //即将发送的数据报队列
...
}
对于发送端而言，用户空间调用send(data)等发送接口将物族数据发送，内核会将data拷贝到内核空间的socket对应的缓冲中，即sock.write_queue。而send()函数的返回值仅仅是表示本次send()调用中成功拷贝的字节数（用户空间->内核空间对应的sock缓冲队列）。具体发送和接收端的接收就由TCP协议完成，虽然TCP是可靠传输，但是这个前提是发送端和接收端的网络是连接的，否则你懂得。这样，对于调用send()发送的用户而言，如果想要确定接收方是否成功接受数据，就得需要靠其他的办法查询。
2. send()阻塞和非阻塞前面已说过，sn=send(data)负责将数据拷贝到内核空间，而具体发送是有tcp后续完成罩歼弊（这里面就包括流量控制等）。对已阻塞和非阻塞仅仅是对于数据从用空空间拷贝到内核空间的发改祥送缓冲这段期间而言的。
1. 如果发送缓冲剩余空间大于欲发送data的字节数，对于阻塞和非阻塞而言都能成功将数据拷贝至内核缓冲，返回的sn即等于欲发送的数据的字节数。
2.如果发送缓冲剩余空间小于欲发送data的字节数，
a. 那么阻塞模式会进行阻塞，等待内核缓冲的空闲空间，然后继续将数据拷贝到内核缓冲中，直到全部拷贝为止。返回rn即为data的数据量。
b. 非阻塞模式，当内核发送缓冲被填满后，立即返回。rn等于data中已被拷贝到发送缓冲的数据量。
3. 如何判定接收成功接收数据？
1.接收端回复应答信息。
这个方法比较土，但也是比较实用的。
2.计算发送端sock已发送数据量
㈣ linux下怎么设置tcp
Socket的send函数在执行时报EAGAIN的错误 当客户通过Socket提供的send函数发送大的数据包时，就可能返回一个EGGAIN的错误。该错误产生的原因是由于send 函数中的size变量大小超过了tcp_sendspace的值。tcp_sendspace定义了应用在调用send之前能够在kernel中缓存的数据量。当应用程序在socket中设置了O_NDELAY或者O_NONBLOCK属性后，如果发送缓存被占满，send就会返回EAGAIN的错误。 为了消除该错误，有三种方法可以选择： 1.调大tcp_sendspace，使之大于send中的size参数 ---no -p -o tcp_sendspace=65536 2.在调用send前，在setsockopt函数中为SNDBUF设置更大的值 3.使用write替代send，因为write没有设置O_NDELAY或者O_NONBLOCK 1. tcp 收发缓冲区默认值 [root@qljt core]# cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_rmem 4096 87380 4161536 87380 ：tcp接收缓冲区的默认值 [root@qljt core]# cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_wmem 4096 16384 4161536 16384 ： tcp 发送缓冲区的默认值 2. tcp 或udp收发缓冲区最大值 [root@qljt core]# cat /proc/sys/net/core/rmem_max 131071 131071：tcp 或 udp 接收缓冲区最大可设置值的一半。 也就是说调用 setsockopt(s, SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, &rcv_size, &optlen); 时rcv_size 如果超过 131071，那么 getsockopt(s, SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, &rcv_size, &optlen); 去到的值就等于 131071 * 2 = 262142 [root@qljt core]# cat /proc/sys/net/core/wmem_max 131071 131071：tcp 或 udp 发送缓冲区最大可设置值得一半。 跟上面同一个道理 3. udp收发缓冲区默认值 [root@qljt core]# cat /proc/sys/net/core/rmem_default 111616：udp接收缓冲区的默认值 [root@qljt core]# cat /proc/sys/net/core/wmem_default 111616 111616：udp发送缓冲区的默认值 . tcp 或udp收发缓冲区最小值 tcp 或udp接收缓冲区的最小值为 256 bytes，由内核的宏决定； tcp 或udp发送缓冲区的最小值为 2048 bytes，由内核的宏决定 setsockopt设置socket状态 1.closesocket（一般不会立即关闭而经历TIME_WAIT的过程）后想继续重用该socket： BOOL bReuseaddr=TRUE; setsockopt(s,SOL_SOCKET ,SO_REUSEADDR,(const char*)&bReuseaddr,sizeof(BOOL)); 2. 如果要已经处于连接状态的soket在调用closesocket后强制关闭，不经历TIME_WAIT的过程： BOOL bDontLinger = FALSE; setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_DONTLINGER,(const char*)&bDontLinger,sizeof(BOOL)); 3.在send(),recv()过程中有时由于网络状况等原因，发收不能预期进行,而设置收发时限： int nNetTimeout=1000;//1秒 //发送时限 setsockopt(socket，SOL_S0CKET,SO_SNDTIMEO，(char *)&nNetTimeout,sizeof(int)); //接收时限 setsockopt(socket，SOL_S0CKET,SO_RCVTIMEO，(char *)&nNetTimeout,sizeof(int)); 4.在send()的时候，返回的是实际发送出去的字节(同步)或发送到socket缓冲区的字节(异步);系统默认的状态发送和接收一次为8688字节(约为8.5K)；在实际的过程中发送数据 和接收数据量比较大，可以设置socket缓冲区，而避免了send(),recv()不断的循环收发： // 接收缓冲区 int nRecvBuf=32*1024;//设置为32K setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_RCVBUF,(const char*)&nRecvBuf,sizeof(int)); //发送缓冲区 int nSendBuf=32*1024;//设置为32K setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_SNDBUF,(const char*)&nSendBuf,sizeof(int)); 5. 如果在发送数据的时，希望不经历由系统缓冲区到socket缓冲区的拷贝而影响程序的性能： int nZero=0; setsockopt(socket，SOL_S0CKET,SO_SNDBUF，(char *)&nZero,sizeof(nZero)); 6.同上在recv()完成上述功能(默认情况是将socket缓冲区的内容拷贝到系统缓冲区)： int nZero=0; setsockopt(socket，SOL_S0CKET,SO_RCVBUF，(char *)&nZero,sizeof(int)); 7.一般在发送UDP数据报的时候，希望该socket发送的数据具有广播特性： BOOL bBroadcast=TRUE; setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_BROADCAST,(const char*)&bBroadcast,sizeof(BOOL)); 8.在client连接服务器过程中，如果处于非阻塞模式下的socket在connect()的过程中可以设置connect()延时,直到accpet()被呼叫(本函数设置只有在非阻塞的过程中有显著的 作用，在阻塞的函数调用中作用不大) BOOL bConditionalAccept=TRUE; setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_CONDITIONAL_ACCEPT,(const char*)&bConditionalAccept,sizeof(BOOL)); 9.如果在发送数据的过程中(send()没有完成，还有数据没发送)而调用了closesocket(),以前我们一般采取的措施是"从容关闭"shutdown(s,SD_BOTH),但是数据是肯定丢失了，如何设置让程序满足具体应用的要求(即让没发完的数据发送出去后在关闭socket)？ struct linger { u_short l_onoff; u_short l_linger; }; linger m_sLinger; m_sLinger.l_onoff=1;//(在closesocket()调用,但是还有数据没发送完毕的时候容许逗留) // 如果m_sLinger.l_onoff=0;则功能和2.)作用相同; m_sLinger.l_linger=5;//(容许逗留的时间为5秒) setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_LINGER,(const char*)&m_sLinger,sizeof(linger)); 设置套接口的选项。 #include <winsock.h> int PASCAL FAR setsockopt( SOCKET s, int level, int optname, const char FAR* optval, int optlen); s：标识一个套接口的描述字。 level：选项定义的层次；目前仅支持SOL_SOCKET和IPPROTO_TCP层次。 optname：需设置的选项。 optval：指针，指向存放选项值的缓冲区。 optlen：optval缓冲区的长度。 注释： setsockopt()函数用于任意类型、任意状态套接口的设置选项值。尽管在不同协议层上存在选项，但本函数仅定义了最高的“套接口”层次上的选项。选项影响套接口的操作，诸如加急数据是否在普通数据流中接收，广播数据是否可以从套接口发送等等。 有两种套接口的选项：一种是布尔型选项，允许或禁止一种特性；另一种是整形或结构选项。允许一个布尔型选项，则将optval指向非零整形数；禁止一个选项optval指向一个等于零的整形数。对于布尔型选项，optlen应等于sizeof(int)；对其他选项，optval指向包含所需选项的整形数或结构，而optlen则为整形数或结构的长度。SO_LINGER选项用于控制下述情况的行动：套接口上有排队的待发送数据，且 closesocket()调用已执行。参见closesocket()函数中关于SO_LINGER选项对closesocket()语义的影响。应用程序通过创建一个linger结构来设置相应的操作特性： struct linger { int l_onoff; int l_linger; }; 为了允许SO_LINGER，应用程序应将l_onoff设为非零，将l_linger设为零或需要的超时值（以秒为单位），然后调用setsockopt()。为了允许SO_DONTLINGER（亦即禁止SO_LINGER），l_onoff应设为零，然后调用setsockopt()。 缺省条件下，一个套接口不能与一个已在使用中的本地地址捆绑（参见bind()）。但有时会需要“重用”地址。因为每一个连接都由本地地址和远端地址的组合唯一确定，所以只要远端地址不同，两个套接口与一个地址捆绑并无大碍。为了通知WINDOWS套接口实现不要因为一个地址已被一个套接口使用就不让它与另一个套接口捆绑，应用程序可在bind()调用前先设置SO_REUSEADDR选项。请注意仅在bind()调用时该选项才被解释；故此无需（但也无害）将一个不会共用地址的套接口设置该选项，或者在bind()对这个或其他套接口无影响情况下设置或清除这一选项。 一个应用程序可以通过打开SO_KEEPALIVE选项，使得WINDOWS套接口实现在TCP连接情况下允许使用“保持活动”包。一个WINDOWS套接口实现并不是必需支持“保持活动”，但是如果支持的话，具体的语义将与实现有关，应遵守RFC1122“Internet主机要求－通讯层”中第 4.2.3.6节的规范。如果有关连接由于“保持活动”而失效，则进行中的任何对该套接口的调用都将以WSAENETRESET错误返回，后续的任何调用将以WSAENOTCONN错误返回。 TCP_NODELAY选项禁止Nagle算法。Nagle算法通过将未确认的数据存入缓冲区直到蓄足一个包一起发送的方法，来减少主机发送的零碎小数据包的数目。但对于某些应用来说，这种算法将降低系统性能。所以TCP_NODELAY可用来将此算法关闭。应用程序编写者只有在确切了解它的效果并确实需要的情况下，才设置TCP_NODELAY选项，因为设置后对网络性能有明显的负面影响。TCP_NODELAY是唯一使用IPPROTO_TCP层的选项，其他所有选项都使用SOL_SOCKET层。 如果设置了SO_DEBUG选项，WINDOWS套接口供应商被鼓励（但不是必需）提供输出相应的调试信息。但产生调试信息的机制以及调试信息的形式已超出本规范的讨论范围。 setsockopt()支持下列选项。其中“类型”表明optval所指数据的类型。 选项 类型 意义 SO_BROADCAST BOOL 允许套接口传送广播信息。 SO_DEBUG BOOL 记录调试信息。 SO_DONTLINER BOOL 不要因为数据未发送就阻塞关闭操作。设置本选项相当于将SO_LINGER的l_onoff元素置为零。 SO_DONTROUTE BOOL 禁止选径；直接传送。 SO_KEEPALIVE BOOL 发送“保持活动”包。 SO_LINGER struct linger FAR* 如关闭时有未发送数据，则逗留。 SO_OOBINLINE BOOL 在常规数据流中接收带外数据。 SO_RCVBUF int 为接收确定缓冲区大小。 SO_REUSEADDR BOOL 允许套接口和一个已在使用中的地址捆绑（参见bind()）。 SO_SNDBUF int 指定发送缓冲区大小。 TCP_NODELAY BOOL 禁止发送合并的Nagle算法。 setsockopt()不支持的BSD选项有： 选项名 类型 意义 SO_ACCEPTCONN BOOL 套接口在监听。 SO_ERROR int 获取错误状态并清除。 SO_RCVLOWAT int 接收低级水印。 SO_RCVTIMEO int 接收超时。 SO_SNDLOWAT int 发送低级水印。 SO_SNDTIMEO int 发送超时。 SO_TYPE int 套接口类型。 IP_OPTIONS 在IP头中设置选项。 返回值： 若无错误发生，setsockopt()返回0。否则的话，返回SOCKET_ERROR错误，应用程序可通过WSAGetLastError()获取相应错误代码。 错误代码： WSANOTINITIALISED：在使用此API之前应首先成功地调用WSAStartup()。 WSAENETDOWN：WINDOWS套接口实现检测到网络子系统失效。 WSAEFAULT：optval不是进程地址空间中的一个有效部分。 WSAEINPROGRESS：一个阻塞的WINDOWS套接口调用正在运行中。 WSAEINVAL：level值非法，或optval中的信息非法。 WSAENETRESET：当SO_KEEPALIVE设置后连接超时。 WSAENOPROTOOPT：未知或不支持选项。其中，SOCK_STREAM类型的套接口不支持SO_BROADCAST选项，SOCK_DGRAM 类型的套接口不支持SO_DONTLINGER 、SO_KEEPALIVE、SO_LINGER和SO_OOBINLINE选项。 WSAENOTCONN：当设置SO_KEEPALIVE后连接被复位。 WSAENOTSOCK：描述字不是一个套接口。
㈤ 畅谈linux下TCP（上）
tcp 协议 是互联网中最常用的协议 ， 开发人员基本上天天和它打交道，对它进行深入了解。 可以帮助我们排查定位bug和进行程序优化。下面我将就TCP几个点做深入的探讨
客户端：收到 ack 后 分配连接资源。 发送数据
服务器 : 收到 syn 后立即 分配连接资源
客户端：收到ACK， 立即分配资源
服务器：收到ACK， 立即分配资源
既然三次握手也不是100%可靠， 那四次，五次，六次。。。呢? 其实都一样，不管多少次都有丢包问题。
client 只发送一个 SYN， server 分配一个tcb， 放入syn队列中。 这时候连接叫 半连接 状态；如果server 收不到 client 的ACK， 会不停重试 发送 ACK-SYN 给client 。重试间隔 为 2 的 N 次方 叠加（2^0 , 2^1, 2^2 ....）；直至超时才释放syn队列中的这个 TCB;
在半连接状态下， 一方面会占用队列配额资源，另一方面占用内存资源。我们应该让半连接状态存在时间尽可能的小
当client 向一个未打开的端口发起连接请求时，会收到一个RST回复包
当listen 的 backlog 和 somaxconn 都设置了得时候， 取两者min值
Recv-Q 是accept 队列当前个数， Send-Q 设置最大值
这种SYN洪水攻击是一种常见攻击方式，就是利用半连接队列特性，占满syn 队列的 资源，导致 client无法连接上。
解决方案:
为什么不像握手那样合并成三次挥手? 因为和刚开始连接情况，连接是大家都从0开始， 关闭时有历史包袱的。server(被动关闭方) 收到 client(主动关闭方) 的关闭请求FIN包。 这时候可能还有未发送完的数据，不能丢弃。 所以需要分开。事实可能是这样
当然，在没有待发数据，并且允许 Delay ACK 情况下， FIN-ACK合并还是非常常见的事情，这是三次挥手是可以的。
同上
CLOSE_WAIT 是被动关闭方才有的状态 。
被动关闭方 [收到 FIN 包 发送 ACK 应答] 到 [发送FIN， 收到ACK ] 期间的状态为 CLOSE_WAIT， 这个状态仍然能发送数据。 我们叫做 半关闭 , 下面用个例子来分析:
这个是我实际生产环境碰到的一个问题，长连接会话场景，server端收到client的rpc call 请求1，处理发现请求包有问题，就强制关闭结束这次会话， 但是 因为client 发送 第二次请求之前，并没有去调用recv，所以并不知道 这个连接被server关闭， 继续发送 请求2 ， 此时是半连接，能够成功发送到对端机器，但是recv结果后，遇到连接已经关闭错误。
如果 client 和 server 恰好同时发起关闭连接。这种情况下，两边都是主动连接，都会进入 TIME_WAIT状态
1、 被动关闭方在LAST_ACK状态(已经发送FIN)，等待主动关闭方的ACK应答，但是 ACK丢掉， 主动方并不知道，以为成功关闭。因为没有TIME_WAIT等待时间，可以立即创建新的连接， 新的连接发送SYN到前面那个未关闭的被动方，被动方认为是收到错误指令，会发送RST。导致创建连接失败。
2、 主动关闭方断开连接，如果没有TIME_WAIT等待时间，可以马上建立一个新的连接，但是前一个已经断开连接的，延迟到达的数据包。 被新建的连接接收，如果刚好seq 和 ack字段 都正确, seq在滑动窗口范围内(只能说机率非常小，但是还是有可能会发生)，会被当成正确数据包接收，导致数据串包。 如果不在window范围内，则没有影响( 发送一个确认报文（ack 字段为期望ack的序列号，seq为当前发送序列号），状态变保持原样)
TIME_WAIT 问题比较比较常见，特别是CGI机器，并发量高，大量连接后段服务的tcp短连接。因此也衍生出了多种手段解决。虽然每种方法解决不是那么完美，但是带来的好处一般多于坏处。还是在日常工作中会使用。
1、改短TIME_WAIT 等待时间
这个是第一个想到的解决办法，既然等待时间太长，就改成时间短，快速回收端口。但是实际情况往往不乐观，对于并发的机器，你改多短才能保证回收速度呢，有时候几秒钟就几万个连接。太短的话，就会有前面两种问题小概率发生。
2、禁止Socket lingering
这种情况下关闭连接，会直接抛弃缓冲区中待发送的数据，会发送一个RST给对端，相当于直接抛弃TIME_WAIT， 进入CLOSE状态。同样因为取消了 TIME_WAIT 状态，会有前面两种问题小概率发生。
3、tcp_tw_reuse
net.ipv4.tcp_tw_reuse选项是 从 TIME_WAIT 状态的队列中，选取条件：1、remote 的 ip 和端口相同， 2、选取一个时间戳小于当前时间戳； 用来解决端口不足的尴尬。
现在端口可以复用了，看看如何面对前面TIME_WAIT 那两种问题。 我们仔细回顾用一下前面两种问题。 都是在新建连接中收到老连接的包导致的问题 ， 那么如果我能在新连接中识别出此包为非法包，是不是就可以丢掉这些无用包，解决问题呢。
需要实现这些功能，需要扩展一下tcp 包头。 增加 时间戳字段。 发送者 在每次发送的时候。 在tcp包头里面带上发送时候的时间戳。 当接收者接收的时候，在ACK应答中除了TCP包头中带自己此时发送的时间戳，并且把收到的时间戳附加在后面。也就是说ACK包中有两个时间戳字段。结构如下:
那我们接下来一个个分析tcp_tw_reuse是如何解决TIME_WAIT的两个问题的
4、tcp_tw_recycle
tcp_tw_recycle 也是借助 timestamp机制。顾名思义， tcp_tw_reuse 是复用 端口，并不会减少 TIME-WAIT 数量。你去查询机器上TIME-WAIT 数量，还是 几千几万个，这点对有强迫症的同学感觉很不舒服。tcp_tw_recycle 是 提前 回收 TIME-WAIT资源。会减少 机器上 TIME-WAIT 数量。
tcp_tw_recycle 工作原理是。
㈥ 怎么检测linux 内核 tcp发送缓冲区溢出
内核，是一个操作系统的核心。它负责管理系统的进程、内存、设备驱动版程序、文件和网络系统权，决定着系统的性能和稳定性。Linux作为一个自由软件， 在广大爱好者的支持下，内核版本不断更新。新的内核修订了旧内核的bug，并增加了许多新的特性。
㈦ linux 内核怎么实现tcp nat 转换的
1.两个网络接口、一个内，一个外2.NAT转换（内）操作步骤：1.设置
Linux内核
支持ip数据包的转回发答：echo
"1"
>
/proc/sys/net/
ipv4
/ip_forward2.加载实现NAT功能必要的内核模块：modprobe
ip_tablesmodprobe
ip_nat_ftpmodprobe
ip_nat_ircmodprobe...
㈧ Linux 系统扫描nmap与tcpmp抓包
NMAP扫描
一款强大的网络探测利器工具
支持多种探测技术
--ping扫描
--多端口扫描
-- TCP/IP指纹校验
为什么需要扫描?
以获取一些公开/非公开信息为目的
--检测潜在风险
--查找可攻击目标
--收集设备/主机/系统/软件信息
--发现可利用的安全漏洞
基本用法
nmap [扫描类型] [选项] <扫描目标...>
常用的扫描类型
常用选项
-sS TCP SYN扫描(半开) 该方式发送SYN到目标端口，如果收到SYN/ACK回复，那么判断端口是开放的；如果收到RST包，说明该端口是关闭的。简单理解就是3次握手只完成一半就可以判断端口是否打开,提高扫描速度
-sT TCP 连接扫描(全开)
-sU UDP扫描
-sP ICMP扫描
-sV 探测打开的端口对应的服务版本信息
-A 目标系统全面分析 (可能会比较慢)
-p 扫描指定端口
1 ) 检查目标主机是否能ping通
2）检查目标主机所开启的TCP服务
3 ) 检查192.168.4.0/24网段内哪些主机开启了FTP、SSH服务
4）检查目标主机所开启的UDP服务
5 ) 探测打开的端口对应的服务版本信息
6）全面分析目标主机192.168.4.100的操作系统信息
tcpmp
命令行抓取数据包工具
基本用法
tcpmp [选项] [过滤条件]
常见监控选项
-i，指定监控的网络接口（默认监听第一个网卡）
-A，转换为 ACSII 码，以方便阅读
-w，将数据包信息保存到指定文件
-r，从指定文件读取数据包信息
常用的过滤条件：
类型：host、net、port、portrange
方向：src、dst
协议：tcp、udp、ip、wlan、arp、……
多个条件组合：and、or、not
案例1
案例2:使用tcpmp分析FTP访问中的明文交换信息
1 ) 安装部署vsftpd服务
2 ) 并启动tcpmp等待抓包
执行tcpmp命令行，添加适当的过滤条件，只抓取访问主机192.168.4.100的21端口的数据通信 ，并转换为ASCII码格式的易读文本。
3 ) case100作为客户端访问case254服务端
4 ) 查看tcpmp抓包
5 ) 再次使用tcpmp抓包，使用-w选项可以将抓取的数据包另存为文件，方便后期慢慢分析。
6 ) tcpmp命令的-r选项，可以去读之前抓取的历史数据文件