IP 协议是 TCP/IP 协议族中最为核心的协议，更确切的说是网络层重要的协议之一。

IP 协议把上层数据报封装成 IP 数据报后进行传输，如果 IP 数据报太大，还要对数据报进行分片后再传输，到了目的地址处再进行组装还原，以适应不同物理网络对一次所能传输数据大小的要求。

IP协议具有以下几个显著的特点：

• 不能保证 IP 数据报能成功地到达目的地。IP 协议仅提供最好的传输服务，如果发生某种错误时，如某个路由器暂时用完了缓冲区，IP 有一个简单的错误处理算法：丢弃该数据报，然后发送 ICMP 消息报给信源端。任何要求的可靠性必须由上层协议来提供（如TCP协议）。
• IP 协议并不维护任何关于后续数据报的状态信息，每个数据报的处理是相互独立的。这也说明，IP数据报可以不按发送顺序接收。例如，如果一信源向相同的信宿发送两个连续的数据报（先是 A，然后是 B），每个数据报都是独立地进行路由选择，可能选择不同的路线，因此 B 可能在 A 之前先到达。

01.客户端发送数据

• 客户端发送数据

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/**
 * 端口号
 */
private static final int PORT = 8080;

/*
 * UDP协议发送数据：
 * 1.创建发送端Socket对象
 * 2.创建数据，并把数据打包
 * 3.调用Socket对象发送方法发送数据包
 * 4.释放资源
 */
private void udpSendMessage(String serverAddress) {
    String content = "yang";
    // 创建发送端Socket对象
    try {
        // 创建发送端Socket对象
        DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
        // 创建数据，并把数据打包
        byte[] bys = content.getBytes();
        InetAddress byName = InetAddress.getByName(serverAddress);
        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, bys.length,byName ,PORT);
        // 调用Socket对象发送方法发送数据包
        ds.send(dp);
        // 释放资源
        ds.close();
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

01.三次握手原理图

• 第一次：发送SNY=1表示此次握手是请求建立连接的，然后seq生成一个客户端的随机数X
• 第二次：发送SNY=1,ACK=1表示是回复请求建立连接的，然后ack=客户端的seq+1（这样客户端收到后就能确认是之前想要连接的那个服务端），然后把服务端也生成一个代表自己的随机数seq=Y发给客户端。
• 第三次：ACK=1。 seq=客户端随机数+1，ack=服务端随机数+1（这样服务端就知道是刚刚那个客户端了）
  

01.先看TCP特点

• ②TCP协议：
  • 必须建立连接，形成传输数据的通道
  • 在连接中可进行大数据量传输
  • 通过三次握手完成连接，是可靠协议
  • 必须建立连接，效率会稍低
• 那么你知道为tcp如何保证传输是可靠的，为何效率会低一些？

02.如何保证可靠传输

Socket简单介绍

• Socket简单介绍
  • Socket就是为网络服务提供的一种机制
  • 通信的两端都有Socket
  • 网络通信其实就是Socket间的通信
  • 数据在两个Socket间通过IO传输
  • 玩Socket主要就是记住流程，代码查文档就行
  • Socket的简单使用的话应该都会，两个端各建立一个Socket，服务端的叫ServerSocket，然后建立连接即可。

TCP的特点

TCP的全称是指传输控制协议（Transmission Control Protocol）。它是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议，由IETF的RFC 793定义。

• 具备的特点
  • TCP是面向连接的传输层协议。
  • TCP连接是点对点的（套接字–IP:Port到套接字）。
  • TCP提供可靠交付的服务。
  • TCP提供全双工通信。
  • 面向字节流。

什么是ARQ协议

• ARQ协议（自动重传请求）是OSI模型中数据链路层和传输层的错误纠正协议之一。它通过使用确认和超时这两个机制，在不可靠服务的基础上实现可靠的信息传输。

停止等待ARQ

• 发送点对接收点发送数据包，然后等待接收点回复ACK并且开始计时。
• 在等待过程中，发送点停止发送新的数据包。
• 当数据包没有成功被接收点接收时候，接收点不会发送ACK.这样发送点在等待一定时间后，重新发送数据包。

案例

• 假设甲给乙发送邮件，内容为：“早上好”。而从 TCP/IP 通信上看，是从一台计算机 A 向另一台计算机 B 发送邮件。我们通过这个例子来讲解一下 TCP/IP 通信的过程。
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数据包的发送处理

计算机系统

计算机系统由硬件（Hardware）系统和软件系统两大部分组成。

计算机发展历史：
第一代计算机（1946-1957）：电子管时代
第二代计算机（1958-1964）：晶体管时代
第三代计算机（1965-1970）：集成电路时代
第四代计算机（1871以后）：大规模继承电路时代

多核CPU里的每一个CPU核，都有独立的属于自己的L1 Cache和L2 Cache。多个CPU之间，只是共用L3 Cache和主内存。

我们说，CPU Cache解决的是内存访问速度和CPU的速度差距太大的问题。而多核CPU提供的是，在主频难以提升的时候，通过增加CPU核心来提升CPU的吞吐率的办法。我们把多核和CPU Cache两者一结合，就给我们带来了一个新的挑战。因为CPU的每个核各有各的缓存，互相之间的操作又是各自独立的，就会带来缓存一致性（Cache Coherence）的问题。