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TCP的可靠性

TCP的可靠性

作者: 妖云小离 | 来源:发表于2017-09-19 22:19 被阅读0次

TCP数据报首部格式

TCP数据报首部格式 TCP首部标志位的含义

建立连接——三次握手

三次握手

TCP/IP协议中,TCP协议提供可靠的连接服务,采用三次握手建立一个连接,如图1所示。

  1. 第一次握手:建立连接时,客户端A发送SYN包(seq=x)到服务器B,并进入SYN_SEND状态,等待服务器B确认。
  2. 第二次握手:服务器B收到SYN包,必须确认客户A的SYN(ack=x+1),同时自己也发送一个SYN包(seq=y),即SYN+ACK包,此时服务器B进入SYN_RECV状态。
  3. 第三次握手:客户端A收到服务器B的SYN+ACK包,向服务器B发送确认包ACK(ack=y+1),此包发送完毕,客户端A和服务器B进入ESTABLISHED状态,完成三次握手。

完成三次握手,客户端与服务器开始传送数据。

确认号(ack):其数值等于发送方的发送序号(seq) +1(即接收方期望接收的下一个序列号)。

断开链接——四次挥手

四次挥手

关闭行为是在发起方数据发送完毕之后,给对方发出一个FIN(finish)数据段。直到接收到对方发送的FIN,且对方收到了接收确认ACK之后,双方的数据通信完全结束,过程中每次接收都需要返回确认数据段ACK。
详细过程:

  • 第一阶段 客户机发送完数据之后,向服务器发送一个FIN(seq = m);

    • 服务器收到FIN(seq = m)后,返回确认段ACK(ack = m+1),关闭服务器读通道;
    • 客户机收到ACK(ack = m+1)后,关闭客户机写通道;
  • (此时,客户机仍能通过读通道读取服务器的数据,服务器仍能通过写通道写数据)

  • 第二阶段 服务器发送完数据之后,向客户机发送一个FIN(seq = n,ack = m+1);

    • 客户机收到FIN(seq = n , ack = m+1)后,返回确认段ACK(seq = m+1,ack = n+1),关闭客户机读通道;
    • 服务器收到ACK(seq = m+1,ack = n+1)后,关闭服务器写通道。

这是标准的TCP关闭两个阶段,服务器和客户机都可以发起关闭,完全对称。

连接过程中

  1. 应用数据被分割成TCP认为最适合发送的数据块。这和UDP完全不同,应用程序产生的数据报长度将保持不变。(将数据截断为合理的长度)
  2. 当TCP发出一个段后,它启动一个定时器,等待目的端确认收到这个报文段。如果不能及时收到一个确认,将重发这个报文段。(超时重发)
  3. 当TCP收到发自TCP连接另一端的数据,它将发送一个确认。这个确认不是立即发送,通常将推迟几分之一秒 。(对于收到的请求,给出确认响应)(之所以推迟,可能是要对包做完整校验)
  4. TCP将保持它首部和数据的检验和。这是一个端到端的检验和,目的是检测数据在传输过程中的任何变化。如果收到段的检验和有差错,TCP将丢弃这个报文段和不确认收到此报文段。 (校验出包有错,丢弃报文段,不给出响应,TCP发送数据端,超时时会重发数据)
  5. 既然TCP报文段作为IP数据报来传输,而IP数据报的到达可能会失序,因此TCP报文段的到达也可能会失序。如果必要,TCP将对收到的数据进行重新排序,将收到的数据以正确的顺序交给应用层。 (对失序数据进行重新排序,然后才交给应用层)
  6. 既然IP数据报会发生重复,TCP的接收端必须丢弃重复的数据。(对于重复数据,能够丢弃重复数据)
  7. TCP还能提供流量控制。TCP连接的每一方都有固定大小的缓冲空间。TCP的接收端只允许另一端发送接收端缓冲区所能接纳的数据。这将防止较快主机致使较慢主机的缓冲区溢出。(TCP可以进行流量控制,防止较快主机致使较慢主机的缓冲区溢出)TCP使用的流量控制协议是可变大小的滑动窗口协议。

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