Autosar-以太网是怎么运行的?(原理部分)
写在前面:
入行一段时间了,基于个人理解整理一些东西,如有错误,欢迎各位大佬评论区指正!!!
1.TCP/IP协议详解
TCP/IP协议包含了一系列的协议,也叫TCP/IP协议族(TCP/IP Protocol Suite,或TCP/IP Protocols),简称TCP/IP。TCP/IP协议族提供了点对点的连结机制,并且将传输数据帧的封装、寻址、传输、路由以及接收方式,都予以标准化。
2.TCP/IP协议分层模型
在展开介绍TCP/IP协议之前,首先介绍一下七层ISO模型。国际标准化组织ISO为了使网络应用更为普及,推出了OSI参考模型,即开放式系统互联(Open System Interconnect)模型,一般都叫OSI参考模型。OSI参考模型是ISO组织在1985年发布的网络互连模型,其含义就是为所有公司使用一个统一的规范来控制网络,这样所有公司遵循相同的通信规范,网络就能互联互通了。
2.1OSI模型的七层框架
OSI模型定义了网络互连的七层框架(物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层),每一层实现各自的功能和协议,并完成与相邻层的接口通信。OSI模型各层的通信协议,大致举例如下表所示:
TCP/IP协议是Internet互联网最基本的协议,其在一定程度上参考了七层ISO模型。OSI模型共有七层,从下到上分别是物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层和应用层。但是这显然是有些复杂的,所以在TCP/IP协议中,七层被简化为了四个层次。TCP/IP模型中的各种协议,依其功能不同,被分别归属到这四层之中,常被视为是简化过后的七层OSI模型。
2.2TCP/IP与七层ISO模型的对应关系
TCP/IP协议的应用层的主要协议有HTTP、Telnet、FTP、SMTP等,是用来读取来自传输层的数据或者将数据传输写入传输层;传输层的主要协议有UDP、TCP,实现端对端的数据传输;网络层的主要协议有ICMP、IP、IGMP,主要负责网络中数据包的传送等;链路层有时也称作数据链路层或网络接口层,主要协议有ARP、RARP,通常包括操作系统中的设备驱动程序和计算机中对应的网络接口卡,它们一起处理与传输媒介(如电缆或其他物理设备)的物理接口细节。
2.2.1TCP/IP协议的传输层
传输层的协议,解决了诸如端到端可靠性问题,能确保数据可靠的到达目的地,甚至能保证数据按照正确的顺序到达目的地。传输层的主要功能大致如下:
- 为端到端连接提供传输服务;
- 这种传输服务分为可靠和不可靠的,其中TCP是典型的可靠传输,而UDP则是不可靠传输;
- 为端到端连接提供流量控制、差错控制、QoS(Quality of Service)服务质量等管理服务。
传输层主要有两个性质不同的协议:TCP传输控制协议和UDP用户数据报协议。
TCP协议是一个面向连接的、可靠的传输协议,它提供一种可靠的字节流,能保证数据完整、无损并且按顺序到达。TCP尽量连续不断地测试网络的负载并且控制发送数据的速度以避免网络过载。另外,TCP试图将数据按照规定的顺序发送。
UDP协议是一个无连接的数据报协议,是一个“尽力传递”和“不可靠”协议,不会对数据包是否已经到达目的地进行检查,并且不保证数据包按顺序到达。
总体来说,TCP协议传输效率低,但可靠性强;UDP协议传输效率高,但可靠性略低,适用于传输可靠性要求不高、体量小的数据(比如QQ聊天数据)。
2.2.2TCP/IP协议的网络层
TCP/IP协议网络层的作用是在复杂的网络环境中为要发送的数据报找到一个合适的路径进行传输。简单来说,网络层负责将数据传输到目标地址,目标地址可以是多个网络通过路由器连接而成的某一个地址。另外,网络层负责寻找合适的路径到达对方计算机,并把数据帧传送给对方,网络层还可以实现拥塞控制、网际互连等功能。网络层协议的代表包括:ICMP、IP、IGMP等。
2.2.3TCP/IP的链路层
链路层有时也称作数据链路层或网络接口层,用来处理连接网络的硬件部分。该层既包括操作系统硬件的设备驱动、NIC(网卡)、光纤等物理可见部分,还包括连接器等一切传输媒介。在这一层,数据的传输单位为比特。其主要协议有ARP、RARP等。
3.通讯过程
3.1原始时代
- 很久以前,只有一个电脑A,它没有与其他任何一个电脑相连接。
- 直到有一天,他遇到了另一台电脑B,它们两个通过一根网线连接了起来,每台电脑都开了一个网口。
- 慢慢的,它们遇到了电脑C,A B C三台电脑各自开了两个网口方便互相交流。
- 随着加入的电脑越来越多,增加网口的方式并不适用了。
3.2集线器时代
于是发明了一种中间设备,每台电脑只开一个网口,所有的网线都与集线器相连,由集线器进行转发。仅仅是无脑将电信号转发到所有出口(广播),不做任何处理,你觉得它是没有智商的,因此把人家定性在了物理层。
由于转发到了所有出口,那 BCDE 四台机器怎么知道数据包是不是发给自己的呢?
- 首先,你要给所有的连接到交换机的设备,都起个名字。原来你们叫 ABCD,但现在需要一个更专业的,全局唯一的名字作为标识,你把这个更高端的名字称为 MAC 地址。
- 你的 MAC 地址是 aa-aa-aa-aa-aa-aa,你的伙伴 b 的 MAC 地址是 bb-bb-bb-bb-bb-bb,以此类推,不重复就好。
- 这样,A 在发送数据包给 B 时,只要在头部拼接一个这样结构的数据,就可以了。
- B 在收到数据包后,根据头部的目标 MAC 地址信息,判断这个数据包的确是发给自己的,于是便收下。
- 其他的 CDE 收到数据包后,根据头部的目标 MAC 地址信息,判断这个数据包并不是发给自己的,于是便丢弃。
3.3交换机时代
现在存在一个问题,当A想跟B通讯,每发送一次报文,其他的电脑都会接受一次报文,判断一次MAC地址信息。你也不想自己的悄悄话是群发吧。
交换机能够实现将报文只发给目标MAC地址指向的那台电脑。比集线器更智能,所以交换机属于数据链路层。
如上图所示,交换机内部维护一张 MAC 地址表,记录着每一个 MAC 地址的设备,连接在其哪一个端口上。
假如你仍然要发给 B 一个数据包,构造了如下的数据结构从网口出去。
到达交换机时,交换机内部通过自己维护的 MAC 地址表,发现目标机器 B 的 MAC 地址 bb-bb-bb-bb-bb-bb 映射到了端口 1 上,于是把数据从 1 号端口发给了 B,完事~
你给这个通过这样传输方式而组成的小范围的网络,叫做以太网。
当然最开始的时候,MAC 地址表是空的,是怎么逐步建立起来的呢?
- 假如在 MAC 地址表为空是,你给 B 发送了如上数据。
- 由于这个包从端口 4 进入的交换机,所以此时交换机就可以在 MAC地址表记录第一条数据:MAC:aa-aa-aa-aa-aa-aa-aa
端口:4 - 交换机看目标 MAC 地址(bb-bb-bb-bb-bb-bb)在地址表中并没有映射关系,于是将此包发给了所有端口,也即发给了所有机器。
- 之后,只有机器 B 收到了确实是发给自己的包,于是做出了响应,响应数据从端口 1 进入交换机,于是交换机此时在地址表中更新了第二条数据:
MAC:bb-bb-bb-bb-bb-bb
端口:1
经过该网络中的机器不断地通信,交换机最终将 MAC 地址表建立完毕~
3.4路由器时代
随着机器数量越多,交换机的端口也不够了,但聪明的你发现,只要将多个交换机连接起来,这个问题就轻而易举搞定~
上面那根红色的线,最终在 MAC 地址表中可不是一条记录呀,而是要把 EFGH 这四台机器与该端口(端口6)的映射全部记录在表中。
左边的交换机
右边的交换机
如果连接设备足够多,MAC地址表就会越来越大。
如果可以让那根红色的网线,接入一个新的设备,这个设备就和电脑一样有自己独立的MAC地址,二区同时还能进行一次转发,就可以解决这个问题。这个设备就是路由器。它被定义在网络层。
路由器每个端口都有一个独立的MAC地址
好了,现在交换机的 MAC 地址表中,只需要多出一条 MAC 地址 ABAB 与其端口的映射关系,就可以成功把数据包转交给路由器了,这条搞定。
那如何做到,把发送给 C 和 D,甚至是把发送给 DEFGH.... 的数据包,统统先发送给路由器呢?
不难想到这样一个点子,假如电脑 C 和 D 的 MAC 地址拥有共同的前缀,比如分别是
C 的 MAC 地址:FFFF-FFFF-CCCC D 的 MAC 地址:FFFF-FFFF-DDDD
那我们就可以说,将目标 MAC 地址为 FFFF-FFFF-?开头的,统统先发送给路由器。
这样是否可行呢?答案是否定的。
3.5IP地址
我们先从现实中 MAC 地址的结构入手,MAC地址也叫物理地址、硬件地址,长度为 48 位,一般这样来表示
00-16-EA-AE-3C-40
它是由网络设备制造商生产时烧录在网卡的EPROM(一种闪存芯片,通常可以通过程序擦写)。
其中前 24 位(00-16-EA)代表网络硬件制造商的编号,后 24 位(AE-3C-40)是该厂家自己分配的,一般表示系列号。
只要不更改自己的 MAC 地址,MAC 地址在世界是唯一的。形象地说,MAC地址就如同身份证上的身份证号码,具有唯一性。
那如果你希望向上面那样表示将目标 MAC 地址为 FFFF-FFFF-?开头的,统一从路由器出去发给某一群设备(后面会提到这其实是子网的概念),那你就需要要求某一子网下统统买一个厂商制造的设备,要么你就需要要求厂商在生产网络设备烧录 MAC 地址时,提前按照你规划好的子网结构来定 MAC 地址,并且日后这个网络的结构都不能轻易改变。
这显然是不现实的。
于是你发明了一个新的地址,给每一台机器一个 32 位的编号,如:11000000101010000000000000000001
你觉得有些不清晰,于是把它分成四个部分,中间用点相连。11000000.10101000.00000000.00000001
你还觉得不清晰,于是把它转换成 10 进制。
192.168.0.1
最后你给了这个地址一个响亮的名字,IP 地址。现在每一台电脑,同时有自己的 MAC 地址,又有自己的 IP 地址,只不过 IP 地址是软件层面上的,可以随时修改,MAC 地址一般是无法修改的。
这样一个可以随时修改的 IP 地址,就可以根据你规划的网络拓扑结构,来调整了。
如上图所示,假如我想要发送数据包给 ABCD 其中一台设备,不论哪一台,我都可以这样描述,"将 IP 地址为 192.168.0 开头的全部发送给到路由器,之后再怎么转发,交给它!",巧妙吧。
3.6使用路由器转发数据
路由器诞生了,专门负责IP地址的寻找。那报文交给路由器之后,路由器又是怎么把数据包准确转发给指定设备的呢?
我们先给上面的组网方式中的每一台设备,加上自己的 IP 地址
现在两个设备之间传输,除了加上数据链路层的头部之外,还要再增加一个网络层的头部。
假如 A 给 B 发送数据,由于它们直接连着交换机,所以 A 直接发出如下数据包即可,其实网络层没有体现出作用。
但假如 A 给 C 发送数据,A 就需要先转交给路由器,然后再由路由器转交给 C。由于最底层的传输仍然需要依赖以太网,所以数据包是分成两段的。
A ~ 路由器这段的包如下:
路由器到 C 这段的包如下:
如果源IP和目标IP不在同一网段,即需要使用路由器的情况下,发送端会根据目标IP判断它需要将这条报文发给谁,比如上文中A,当判断目标IP是192.168.1.1时,查找MAC地址表。这个网段的报文都要发给MAC地址是ABAB的路由器,那么A发送的报文中数据链路层头部中目标MAC填充为ABAB,当MAC地址为ABAB的路由器收到报文后,进行解包。获取网络层头部中目标IP后,判断应该发给谁,有可能是设备,也可能是另一个路由器。它会重新封装数据链路层头部,目标MAC地址会被重新写入下一个处理的设备的MAC地址,即下一跳的MAC的地址。经过若干次路由后,最后一次转发时,C是接受方,这次报文中目标MAC地址为C的MAC地址CCCC。
可以理解为一次顺丰快递运输过程,发件人会填写寄件人地址,收件人地址,即源IP,目标IP。这两个信息在传递过程中是不会被改变的。同时寄件人会先把快件给驿站,驿站发往中转站,经过飞机给到收件人所在城市,等等给到收件人手中。中间过程的每次传递出发地,目的地,即源MAC,目标MAC。
3.7子网
A 给 C 发数据包,怎么知道是否要通过路由器转发呢?
答案:子网
如果源 IP 与目的 IP 处于一个子网,直接将包通过交换机发出去。
如果源 IP 与目的 IP 不处于一个子网,就交给路由器去处理。
好,那现在只需要解决,什么叫处于一个子网就好了。
- 192.168.0.1 和 192.168.0.2 处于同一个子网
- 192.168.0.1 和 192.168.1.1 处于不同子网
这两个是我们人为规定的,即我们想表示,对于 192.168.0.1 来说:
192.168.0.xxx 开头的,就算是在一个子网,否则就是在不同的子网。
那对于计算机来说,怎么表达这个意思呢?于是人们发明了子网掩码的概念
假如某台机器的子网掩码定为 255.255.255.0
这表示,将源 IP 与目的 IP 分别同这个子网掩码进行与运算****,相等则是在一个子网,不相等就是在不同子网,就这么简单。
比如
- A电脑:192.168.0.1 & 255.255.255.0 = 192.168.0.0
- B电脑:192.168.0.2 & 255.255.255.0 = 192.168.0.0
- C电脑:192.168.1.1 & 255.255.255.0 = 192.168.1.0
- D电脑:192.168.1.2 & 255.255.255.0 = 192.168.1.0
那么 A 与 B 在同一个子网,C 与 D 在同一个子网,但是 A 与 C 就不在同一个子网,与 D 也不在同一个子网,以此类推。
所以如果 A 给 C 发消息,A 和 C 的 IP 地址分别 & A 机器配置的子网掩码,发现不相等,则 A 认为 C 和自己不在同一个子网,于是把包发给路由器,就不管了,之后怎么转发,A 不关心。
A 如何知道,哪个设备是路由器?
答案:在 A 上要设置默认网关
上一步 A 通过是否与 C 在同一个子网内,判断出自己应该把包发给路由器,那路由器的 IP 是多少呢?
其实说发给路由器不准确,应该说 A 会把包发给默认网关。
对 A 来说,A 只能直接把包发给同处于一个子网下的某个 IP 上,所以发给路由器还是发给某个电脑,对 A 来说也不关心,只要这个设备有个 IP 地址就行。
所以默认网关,就是 A 在自己电脑里配置的一个 IP 地址,以便在发给不同子网的机器时,发给这个 IP 地址。
3.7路由表
现在 A 要给 C 发数据包,已经可以成功发到路由器这里了,最后一个问题就是,路由器怎么知道,收到的这个数据包,该从自己的哪个端口出去,才能直接(或间接)地最终到达目的地 C 呢。
路由器收到的数据包有目的 IP 也就是 C 的 IP 地址,需要转化成从自己的哪个端口出去,很容易想到,应该有个表,就像 MAC 地址表一样。
这个表就叫路由表。
至于这个路由表是怎么出来的,有很多路由算法,本文不展开。
不同于 MAC 地址表的是,路由表并不是一对一这种明确关系,我们下面看一个路由表的结构
刚才说的都是 IP 层,但发送数据包的数据链路层需要知道 MAC 地址,可是我只知道 IP 地址该怎么办呢?
答案:arp
假如A此时不知道你同伴 B 的 MAC 地址,A只知道它的 IP 地址,A该怎么把数据包准确传给 B 呢?
答案很简单,在网络层,我需要把 IP 地址对应的 MAC 地址找到,也就是通过某种方式,找到 192.168.0.2 对应的 MAC 地址 BBBB。
这种方式就是 arp 协议,同时电脑 A 和 B 里面也会有一张 arp 缓存表,表中记录着 IP 与 MAC 地址的对应关系。
一开始的时候这个表是空的,电脑 A 为了知道电脑 B(192.168.0.2)的 MAC 地址,将会广播一条 arp 请求,B 收到请求后,带上自己的 MAC 地址给 A 一个响应。此时 A 便更新了自己的 arp 表。
这样通过大家不断广播 arp 请求,最终所有电脑里面都将 arp 缓存表更新完整。
3.8传输过程
3.8.1电脑视角
- 首先我要知道我的 IP 以及对方的 IP
- 通过子网掩码判断我们是否在同一个子网
- 在同一个子网就通过 arp 获取对方 mac 地址直接扔出去
- 不在同一个子网就通过 arp 获取默认网关的 mac 地址直接扔出去
3.8.2交换机视角
- 我收到的数据包必须有目标 MAC 地址
- 通过 MAC 地址表查映射关系
- 查到了就按照映射关系从我的指定端口发出去
- 查不到就所有端口都发出去
- 交换机是没有MAC地址的,它只保存MAC地址表
3.8.3路由器视角
- 我收到的数据包必须有目标 IP 地址
- 通过路由表查映射关系
- 查到了就按照映射关系从我的指定端口发出去(不在任何一个子网范围,走其路由器的默认网关也是查到了)
- 查不到则返回一个路由不可达的数据包
- 路由器每个端口都有一个独立的MAC地址
3.8.4涉及表格
- 交换机/电脑中有 MAC 地址表用于映射 MAC 地址和它的端口
- 路由器中有路由表用于映射 IP 地址(段)和它的端口
- 电脑和路由器中都有arp 缓存表用于缓存 IP 和 MAC 地址的映射关系
这三张表是怎么来的
- MAC 地址表是通过以太网内各节点之间不断通过交换机通信,不断完善起来的。
- 路由表是各种路由算法 + 人工配置逐步完善起来的。
- arp 缓存表是不断通过 arp 协议的请求逐步完善起来的。
3.8.5网络拓扑图
这时路由器 1 连接了路由器 2,所以其路由表有了下一条地址这一个概念,所以它的路由表就变成了这个样子。如果匹配到了有下一跳地址的一项,则需要再次匹配,找到其端口,并找到下一跳 IP 的 MAC 地址。
也就是说找来找去,最终必须能映射到一个端口号,然后从这个端口号把数据包发出去。
A如果想发一条报文给F的过程
1. 首先 A(192.168.0.1)通过子网掩码(255.255.255.0)计算出自己与 F(192.168.2.2)并不在同一个子网内,于是决定发送给默认网关(192.168.0.254)
2. A 通过 ARP 找到 默认网关 192.168.0.254 的 MAC 地址。
3. A 将源 MAC 地址(AAAA)与网关 MAC 地址(ABAB)封装在数据链路层头部,又将源 IP 地址(192.168.0.1)和目的 IP 地址(192.168.2.2)(注意这里千万不要以为填写的是默认网关的 IP 地址,从始至终这个数据包的两个 IP 地址都是不变的,只有 MAC 地址在不断变化)封装在网络层头部,然后发包
4. 交换机 1 收到数据包后,发现目标 MAC 地址是 ABAB,转发给路由器1
5. 数据包来到了路由器 1,发现其目标 IP 地址是 192.168.2.2,查看其路由表,发现了下一跳的地址是 192.168.100.5*
6. 所以此时路由器 1 需要做两件事,第一件是再次匹配路由表,发现匹配到了端口为 2,于是将其封装到数据链路层,最后把包从 2 号口发出去。
7. 此时路由器 2 收到了数据包,看到其目的地址是 192.168.2.2,查询其路由表,匹配到端口号为 1,准备从 1 号口把数据包送出去。
8. 但此时路由器 2 需要知道 192.168.2.2 的 MAC 地址了,于是查看其 arp 缓存,找到其 MAC 地址为 FFFF,将其封装在数据链路层头部,并从 1 号端口把包发出去。
9. 交换机 3 收到了数据包,发现目的 MAC 地址为 FFFF,查询其 MAC 地址表,发现应该从其 6 号端口出去,于是从 6 号端口把数据包发出去。
10.F 最终收到了数据包!并且发现目的 MAC 地址就是自己,于是收下了这个包
4.TCP/IP相关内容
4.1TCP三次握手
TCP连接的建立时,双方需要经过三次握手,而断开连接时,双方需要经过四次分手,那么,其三次握手和四次分手分别做了什么呢?又是如何进行的呢?
通常情况下,建立连接的双方,由一端打开一个监听套接字(ServerSocket)来监听来自请求方的TCP(Socket)连接,当服务器端监听开始时,必须做好准备接受外来的连接,Autosar中该操作通过创建一个ServerSocket服务监听套接字实例来完成,此操作会调用底层操作系统的C代码中三个函数socket()、bind()、listen()来完成。开始监听之后,服务器端就做好接受外来连接的准备,如果监听到建立新连接的请求,会开启一个传输套接字,称之为被动打开(Passive Open)。
客户端在发起连接建立时,Autosar通过创建Socket实例,调用底层的connect(…)方法,主动打开(Active Open)Socket连接。套接字监听方在收到请求之后,监听方和发起方(客户端)之间就会建立一条的连接通道,该通道由双方IP和双方端口所唯一确定。
1)第一次握手:Client进入SYN_SENT状态,发送一个SYN帧来主动打开传输通道,该帧的SYN标志位被设置为1,同时会带上Client分配好的SN序列号,该SN是根据时间产生的一个随机值,通常情况下每间隔4ms会加1。除此之外,SYN帧还会带一个MSS(最大报文段长度)可选项的值,表示客户端发送出去的最大数据块的长度。
(2)第二次握手:Server端在收到SYN帧之后,会进入SYN_RCVD状态,同时返回SYN+ACK帧给Client,主要目的在于通知Client,Server端已经收到SYN消息,现在需要进行确认。Server端发出的SYN+ACK帧的ACK标志位被设置为1,其确认序号AN(Acknowledgment Number)值被设置为Client的SN+1;SYN+ACK帧的SYN标志位被设置为1,SN值为Server端生成的SN序号;SYN+ACK帧的MSS(最大报文段长度)表示的是Server端的最大数据块长度。
(3)第三次握手:Client在收到Server的第二次握手SYN+ACK确认帧之后,首先将自己的状态会从SYN_SENT变成ESTABLISHED,表示自己方向的连接通道已经建立成功,Client可以发送数据给Server端了。然后,Client发ACK帧给Server端,该ACK帧的ACK标志位被设置为1,其确认序号AN(Acknowledgment Number)值被设置为Server端的SN序列号+1。还有一种情况,Client可能会将ACK帧和第一帧要发送的数据,合并到一起发送给Server端。
(4)Server端在收到Client的ACK帧之后,会从SYN_RCVD状态会进入ESTABLISHED状态,至此,Server方向的通道连接建立成功,Server可以发送数据给Client,TCP的全双工连接建立完成。
4.2TCP四次握手
四次挥手具体过程,具体如下:
(1)第一次挥手:主动断开方(可以是客户端,也可以是服务器端),向对方发送一个FIN结束请求报文,此报文的FIN位被设置为1,并且正确设置Sequence Number(序列号)和Acknowledgment Number(确认号)。发送完成后,主动断开方进入FIN_WAIT_1状态,这表示主动断开方没有业务数据要发送给对方,准备关闭SOCKET连接了。
(2)第二次挥手:正常情况下,在收到了主动断开方发送的FIN断开请求报文后,被动断开方会发送一个ACK响应报文,报文的Acknowledgment Number(确认号)值为断开请求报文的Sequence Number(序列号)加1,该ACK确认报文的含义是:“我同意你的连接断开请求”。之后,被动断开方就进入了CLOSE-WAIT(关闭等待)状态,TCP协议服务会通知高层的应用进程,对方向本地方向的连接已经关闭,对方已经没有数据要发送了,若本地还要发送数据给对方,对方依然会接受。被动断开方的CLOSE-WAIT(关闭等待)还要持续一段时间,也就是整个CLOSE-WAIT状态持续的时间。
主动断开方在收到了ACK报文后,由FIN_WAIT_1转换成FIN_WAIT_2状态。
(3)第三次挥手:在发送完成ACK报文后,被动断开方还可以继续完成业务数据的发送,待剩余数据发送完成后,或者CLOSE-WAIT(关闭等待)截止后,被动断开方会向主动断开方发送一个FIN+ACK结束响应报文,表示被动断开方的数据都发送完了,然后,被动断开方进入LAST_ACK状态。
(4)第四次挥手:主动断开方收在到FIN+ACK断开响应报文后,还需要进行最后的确认,向被动断开方发送一个ACK确认报文,然后,自己就进入TIME_WAIT状态,等待超时后最终关闭连接。处于TIME_WAIT状态的主动断开方,在等待完成2MSL的时间后,如果期间没有收到其他报文,则证明对方已正常关闭,主动断开方的连接最终关闭。
被动断开方在收到主动断开方的最后的ACK报文以后,最终关闭了连接,自己啥也不管了。
处于TIME_WAIT状态的主动断开方,在等待完成2MSL的时间后,才真正关闭连接通道,其等待的时间为什么是2MSL呢?
2MSL翻译过来就是两倍的MSL。MSL全称为Maximum Segment Lifetime,指的是一个TCP报文片段在网络中最大的存活时间,具体来说,2MSL对应于一次消息的来回(一个发送和一个回复)所需的最大时间。如果直到2MSL,主动断开方都没有再一次收到对方的报文(如FIN报文),则可以推断ACK已经被对方成功接收,此时,主动断开方将最终结束自己的TCP连接。所以,TCP的TIME_WAIT状态也称为2MSL等待状态。
有关MSL的具体的时间长度,在RFC1122协议中推荐为2分钟。在SICS(瑞典计算机科学院)开发的一个小型开源的TCP/IP协议栈——LwIP开源协议栈中MSL默认为1分钟。在源自Berkeley的TCP协议栈实现中MSL默认长度为30秒。总体来说,TIME_WAIT(2MSL)等待状态的时间长度,一般维持在1-4分钟之间。
通过三次握手建立连接和四次挥手拆除连接,一次TCP的连接建立及拆除,至少进行7次通信,可见其成本是很高的。
CP还设有一个保活计时器,Client端如果出现故障,Server端不能一直等下去,这样会浪费系统资源。每收到一次Client客户端的数据帧后,Server端都的保活计时器会复位。计时器的超时时间通常是设置为2小时,若2小时还没有收到Client端的任何数据帧,Server端就会发送一个探测报文段,以后每隔75秒钟发送一次。若一连发送10个探测报文仍然没反应,Server端就认为Client端出了故障,接着就关闭连接。如果觉得保活计时器的两个多小时的间隔太长,可以自行调整TCP连接的保活参数。
5.VLAN
Autosar以太网接口要支持虚拟局域网VLAN,要满足以下需求:
- 能够将VLAN信息添加到以太网帧结构中。
- 帧的发送和接收具备处理VLAN的能力
- 能够根据VLAN进行报文过滤
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目录 三层架构 Controller Service Dao 编辑 调用过程 面向接口编程 分层解耦 耦合 内聚 软件设计原则 控制反转 依赖注入 Bean对象 如何将类产生的对象交给IOC容器管理? 容器怎样才能提供依赖的bean对象呢? 三层架构 Controller 控制…...
10 Flink CDC
10 Flink CDC 1. CDC是什么2. CDC 的种类3. 传统CDC与Flink CDC对比4. Flink-CDC 案例5. Flink SQL 方式的案例 1. CDC是什么 CDC 是 Change Data Capture(变更数据获取)的简称。核心思想是,监测并捕获数据库的变动(包括数据或数…...
F. Greetings
题目链接:Problem - F - Codeforces 题目大意:给你n个线段, 求有多少对(两个)线段满足完全覆盖, 例如: 设一个线段有a,b两点, 满足 ai < aj < bj < bi (i,j为每个线段的下…...
深度学习练手小例子——cifar10数据集分类问题
CIFAR-10 是一个经典的计算机视觉数据集,广泛用于图像分类任务。它包含 10 个类别的 60,000 张彩色图像,每张图像的大小是 32x32 像素。数据集被分为 50,000 张训练图像和 10,000 张测试图像。每个类别包含 6,000 张图像,具体类别包括&#x…...
Sqoop源码修改:增加落地HDFS文件数与MapTask数量一致性检查
个人博客地址:Sqoop源码修改:增加落地HDFS文件数与MapTask数量一致性检查 | 一张假钞的真实世界 本篇是对记录一次Sqoop从MySQL导入数据到Hive问题的排查经过的补充。 Sqoop 命令通过 bin 下面的脚本调用,调用如下: exec ${HAD…...
FastAPI + GraphQL + SQLAlchemy 实现博客系统
本文将详细介绍如何使用 FastAPI、GraphQL(Strawberry)和 SQLAlchemy 实现一个带有认证功能的博客系统。 技术栈 FastAPI:高性能的 Python Web 框架Strawberry:Python GraphQL 库SQLAlchemy:Python ORM 框架JWT&…...
AI编程:如何编写提示词
这是小卷对AI编程工具学习的第2篇文章,今天讲讲如何编写AI编程的提示词,并结合实际功能需求案例来进行开发 1.编写提示词的技巧 好的提示词应该是:目标清晰明确,具有针对性,能引导模型理解问题 下面是两条提示词的对…...
【LLM-agent】(task5)构建哲学家多智能体
note 通过编排动作设置哲学家智能体的"示例任务",目的是让 Agent 更好地理解如何回答问题。主要包括设置示例问题、定义思考过程、应用到所有哲学家。建立了一个"先思考,后总结"的回答模式,这种方式相当于给AI提供了一个…...
31. 下一个排列
参考题解:https://leetcode.cn/problems/next-permutation/solutions/80560/xia-yi-ge-pai-lie-suan-fa-xiang-jie-si-lu-tui-dao- 找到下一个排列,即找到下一个大于当前数的更大的数。 当没有比当前更大的数的时候,那么就返回最小的数&…...
牛客周赛 Round 78
题目目录 A-时间表查询!解题思路参考代码 B-一起做很甜的梦!解题思路参考代码 C-翻之解题思路参考代码 D-乘之解题思路参考代码 E-在树上游玩解题思路参考代码 A-时间表查询! \hspace{15pt} 今天是2025年1月25日,今年的六场牛客寒…...
100.1 AI量化面试题:解释夏普比率(Sharpe Ratio)的计算方法及其在投资组合管理中的应用,并说明其局限性
目录 0. 承前1. 夏普比率的基本概念1.1 定义与计算方法1.2 实际计算示例 2. 在投资组合管理中的应用2.1 投资组合选择2.2 投资组合优化 3. 夏普比率的局限性3.1 统计假设的限制3.2 实践中的问题 4. 改进方案4.1 替代指标4.2 实践建议 5. 回答话术 0. 承前 如果想更加全面清晰地…...
jEasyUI 转换 HTML 表格为数据网格
jEasyUI 转换 HTML 表格为数据网格 引言 随着互联网技术的飞速发展,前端框架和库的应用越来越广泛。jEasyUI 是一款功能强大的 jQuery UI 扩展库,它提供了丰富的 UI 组件,其中数据网格(DataGrid)是 jEasyUI 中一个非常重要的组件。本文将详细介绍如何使用 jEasyUI 将一个…...
好用的翻译工具
最近看到个好用的翻译工具,叫沉浸式翻译 沉浸式翻译 - 双语对照网页翻译插件 | PDF翻译 | 视频字幕翻译 我下载的是谷歌插件 点击下载插件会跳转到使用文档,跟着一步步操作即可 翻译的效果,我这里用的是免费版的,如果需要加强&…...
Selenium 使用指南:从入门到精通
Selenium 使用指南:从入门到精通 Selenium 是一个用于自动化 Web 浏览器操作的强大工具,广泛应用于自动化测试和 Web 数据爬取中。本文将带你从入门到精通地掌握 Selenium,涵盖其基本操作、常用用法以及一个完整的图片爬取示例。 1. 环境配…...
字节iOS面试经验分享:HTTP与网络编程
字节iOS面试经验分享:HTTP与网络编程 🌟 嗨,我是LucianaiB! 🌍 总有人间一两风,填我十万八千梦。 🚀 路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。 目录 字节iOS面试经验分享:HTT…...
10.7 LangChain Models深度解析:解锁大模型集成与调优的全景攻略
LangChain Models深度解析:解锁大模型集成与调优的全景攻略 关键词: LangChain Models模块、大模型集成、LLM调用优化、多模型管理、本地模型部署 一、Models模块的定位:大模型应用的“中央调度器” 传统开发的痛点: 碎片化集成:每个模型需单独编写适配代码性能黑洞:缺…...
本地部署 DeepSeek-R1:简单易上手,AI 随时可用!
🎯 先看看本地部署的运行效果 为了测试本地部署的 DeepSeek-R1 是否真的够强,我们随便问了一道经典的“鸡兔同笼”问题,考察它的推理能力。 📌 问题示例: 笼子里有鸡和兔,总共有 35 只头,94 只…...
cf集合***
当周cf集合,我也不知道是不是当周的了,麻了,下下周争取写到e补f C. Kevin and Puzzle(999) 题解:一眼动态规划,但是具体这个状态应该如何传递呢? 关键点:撒谎的人不相…...
【机器学习理论】生成模型和判别模型
生成模型和判别模型是机器学习中两种不同的建模方式。生成模型关注的是联合概率分布 P ( X , Y ) P(X, Y) P(X,Y),即同时考虑数据 X X X和标签 Y Y Y的关系;判别模型则直接学习条件概率 P ( Y ∣ X ) P(Y|X) P(Y∣X)或决策边界。 生成模型 生成模型的目…...
图漾相机——C++语言属性设置
文章目录 前言1.SDK API功能介绍1.1 Device组件下的API测试1.1.1 相机工作模式设置(TY_TRIGGER_PARAM_EX)1.1.2 TY_INT_FRAME_PER_TRIGGER1.1.3 TY_INT_PACKET_DELAY1.1.4 TY_INT_PACKET_SIZE1.1.5 TY_BOOL_GVSP_RESEND1.1.6 TY_BOOL_TRIGGER_OUT_IO1.1.…...
如何在Windows、Linux和macOS上安装Rust并完成Hello World
如何在Windows、Linux和macOS上安装Rust并完成Hello World 如果你刚刚开始学习Rust,第一步就是安装Rust并运行你的第一个程序!本文将详细介绍如何在Windows、Linux和macOS上安装Rust,并编写一个简单的“Hello, World!”程序。 1. 安装Rust …...
基于VMware的ubuntu与vscode建立ssh连接
1.首先安装openssh服务 sudo apt update sudo apt install openssh-server -y 2.启动并检查ssh服务状态 到这里可以按q退出 之后输入命令 : ip a 红色挡住的部分就是我们要的地址,这里就不展示了哈 3.配置vscode 打开vscode 搜索并安装:…...
Redis 集合(Set)
Redis 集合(Set) 引言 Redis 是一款高性能的键值存储数据库,其支持多种数据结构,其中包括集合(Set)。集合是一个无序的、元素唯一的集合数据结构,它非常适合存储需要去重和高效检索的数据。本文将详细介绍 Redis 集合的数据结构、操作方法以及应用场景。 Redis 集合数…...
(笔记+作业)书生大模型实战营春节卷王班---L0G2000 Python 基础知识
学员闯关手册:https://aicarrier.feishu.cn/wiki/QtJnweAW1iFl8LkoMKGcsUS9nld 课程视频:https://www.bilibili.com/video/BV13U1VYmEUr/ 课程文档:https://github.com/InternLM/Tutorial/tree/camp4/docs/L0/Python 关卡作业:htt…...
stm32硬件实现与w25qxx通信
使用的型号为stm32f103c8t6与w25q64。 STM32CubeMX配置与引脚衔接 根据stm32f103c8t6引脚手册,采用B12-B15四个引脚与W25Q64连接,实现SPI通信。 W25Q64SCK(CLK)PB13MOSI(DI)PB15MISO(DO)PB14CS(…...
群晖Alist套件无法挂载到群晖webdav,报错【连接被服务器拒绝】
声明:我不是用docker安装的 在套件中心安装矿神的Alist套件后,想把夸克挂载到群晖上,方便复制文件的,哪知道一直报错,最后发现问题出在两个地方: 1)挂载的路径中,直接填 dav &…...
MySQL 如何深度分页问题
在实际的数据库应用场景中,我们常常会遇到需要进行分页查询的需求。对于少量数据的分页查询,MySQL 可以轻松应对。然而,当我们需要进行深度分页(即从大量数据的中间位置开始获取少量数据)时,就会面临性能严…...
科技快讯 | OpenAI首次向免费用户开放推理模型;特朗普与黄仁勋会面;雷军回应“10后小学生深情表白小米SU7”
不用开口:谷歌 AI 帮你致电商家,价格、预约一键搞定 谷歌在1月30日推出Search Labs中的“Ask for Me”实验性功能,用户可利用AI代替自己致电商家咨询价格和服务。该功能已与美汽车修理厂和美甲沙龙店合作,用户需加入Search Labs并…...
2.1刷题日记
1.338. 比特位计数 - 力扣(LeetCode) class Solution { public:vector<int> countBits(int n) {vector<int>ans(n1,0);ans[0]0;for(int i1;i<n;i){if(i%21){ans[i]ans[i-1]1;}else{ans[i]ans[i/2];}}return ans;} }; 利用奇数与偶数来进…...
nth_element函数——C++快速选择函数
目录 1. 函数原型 2. 功能描述 3. 算法原理 4. 时间复杂度 5. 空间复杂度 6. 使用示例 8. 注意事项 9. 自定义比较函数 11. 总结 nth_element 是 C 标准库中提供的一个算法,位于 <algorithm> 头文件中,用于部分排序序列。它的主要功能是将…...
C#接口(Interface)
C#中的接口 接口是C#中一种重要的概念,它定义了一组函数成员,但不实现它们。接口提供了一种标准结构,使得实现接口的类或结构在形式上保持一致。接口定义了属性、方法和事件,这些都是接口的成员,但接口只包含成员的声…...
002 mapper代理开发方式-xml方式
文章目录 代理xml方式UserMapper.javaUser.javadb.propertiesSqlMapConfig.xmlUserMapper.xmlUserMapperTest.javapom.xml 代理 此处使用的是JDK的动态代理方式,延迟加载使用的cglib动态代理方式 代理分为静态代理和动态代理。此处先不说静态代理,因为…...
网络原理(3)—— 传输层详解
目录 一. 再谈端口号 二. UDP协议(用户数据报协议) 2.1 UDP协议端格式 2.2 UDP报文长度 2.3 UDP校验和 三. TCP协议(传输控制协议) 3.1 TCP协议段格式 3.2 核心机制 3.2.1 确认应答 —— “感知对方是否收到” 3.2.2 超时重传 3.3.3 连接管理 —— 三次握手与四…...
深度学习 Pytorch 神经网络的学习
本节将从梯度下降法向外拓展,介绍更常用的优化算法,实现神经网络的学习和迭代。在本节课结束将完整实现一个神经网络训练的全流程。 对于像神经网络这样的复杂模型,可能会有数百个 w w w的存在,同时如果我们使用的是像交叉熵这样…...
【机器学习】自定义数据集 使用pytorch框架实现逻辑回归并保存模型,然后保存模型后再加载模型进行预测,对预测结果计算精确度和召回率及F1分数
一、使用pytorch框架实现逻辑回归 1. 数据部分: 首先自定义了一个简单的数据集,特征 X 是 100 个随机样本,每个样本一个特征,目标值 y 基于线性关系并添加了噪声。将 numpy 数组转换为 PyTorch 张量,方便后续在模型中…...
深入理解linux中的文件(上)
1.前置知识: (1)文章 内容 属性 (2)访问文件之前,都必须打开它(打开文件,等价于把文件加载到内存中) 如果不打开文件,文件就在磁盘中 (3&…...
分布式微服务系统架构第90集:现代化金融核心系统
#1.1 深化数字化转型,核心面临新挑战 1、架构侧:无法敏捷协同数字金融经营模式转型。 2、需求侧:业务需求传导低效始终困扰金融机构。 3、开发侧:创新产品上市速度低于期望。 4、运维侧:传统面向资源型监控体系难以支撑…...
Vue简介
目录 Vue是什么?为什么要使用Vue?Vue的三种加载方式拓展:什么是渐进式框架? Vue是什么? Vue是一套用于构建用户界面的渐进式 JavaScript (主张最少)框架 ,开发者只需关注视图层。另一方面,当与…...
【Linux】从零开始:编写你的第一个Linux进度条小程序
Linux相关知识点可以通过点击以下链接进行学习一起加油!初识指令指令进阶权限管理yum包管理与vim编辑器GCC/G编译器make与Makefile自动化构建GDB调试器与Git版本控制工具 🌈个人主页:是店小二呀 🌈C语言专栏:C语言 &am…...
FFmpeg工具使用基础
一、FFmpeg工具介绍 FFmpeg命令行工具主要包括以下几个部分: ffmpeg:编解码工具ffprobe:多媒体分析器ffplay:简单的音视频播放器这些工具共同构成了FFmpeg的核心功能,支持各种音视频格式的处理和转换 二、在Ubuntu18.04上安装FFmpeg工具 1、sudo apt-upda…...
数据库管理-第287期 Oracle DB 23.7新特性一览(20250124)
数据库管理287期 2025-01-24 数据库管理-第287期 Oracle DB 23.7新特性一览(20250124)1 AI向量搜索:算术和聚合运算2 更改Compatible至23.6.0,以使用23.6或更高版本中的新AI向量搜索功能3 Cloud Developer包4 DBMS_DEVELOPER.GET_…...