第17/18章 TCP:概述、连接建立和终止

1、 概述

• TCP提供一种面向连接的、可靠的字节流服务。全双工通信。
• 一个TCP连接由一个四元组唯一确定：本地IP，本地IP端口，远程IP，远程IP端口
• TCP将用户数据打包构成报文段，发送数据后启用一个定时器，另一端对收到的数据进行确定，对失序的数据进行重新排序，丢弃重复的数据；TCP提供端到端的流量控制，并计算和验证一个强制性的端到端检验和。许多流行的应用层程序如：Telnet,Rlogin,FTP,SMTP都使用TCP。

** TCP依靠以下方式来提供可靠性：**
超时重发。主要不得到确认，就重新发送数据报，知道对方确认为止。

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2. TCP首部

TCP数据被放在一个IP数据包中，如图：

TCP数据在IP数据包中的封装

下图为TCP首部的数据格式。如果不计任选字段，通常为20个字节。

TCP首部数据格式

• 源端口和目的端口：用于寻找发端和收端的应用进程。
• 序号seq：标示从TCP发端向TCP收端发送的数据字节楼。4B,序号范围是[0,2^31-1]。
• 确认序号：
• 首部长度：
• 保留：
• 6个标志比特：紧急URG、确认比特ACK、推送比特PSH、复位比特RST、同步比特SYN、终止比特FIN
• 窗口：
• 检验和：
• 紧急指针：
• 选项：

3. TCP连接的建立

TCP连接建立-三次握手

三次握手过程如下：

1. 第一次握手：建立连接，客户端A发送SYN包(seq=x)到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务器B确认。
2. 第二次握手：服务器收到SYN包，必须确认客户端A的SYN包（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
   和服务器端B都进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。
   完成三次握手，客户端与服务器端开始传送数据。

4.TCP连接的断开

TCP连接的终止

四次挥手过程如下：

1. 连接的一个A的某个应用程序首先调用close，执行主动关闭。他的TCP发送一个FIN分节，表示数据发送完毕；
2. 接受的到的这个FIN分节的对端B执行被动关闭，并由其TCP确认这个FIN(向A发送确认)。然后将这个FIN作为文件结束符发送给他自身的应用进程；
3. 一点时间后（中间有个close-waite），B调用close关闭套接字，并由其TCP发送一个FIN给A；
4. 接受到这个FIN的A端TCP发送ACK确认这个FIN;

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彩蛋：

• TCP连接为什么不是二次也不是四次？

三次握手：
“喂，你听得到吗？”
“我听得到呀，你听得到我吗？”
“我能听到你，今天balabala……”

两次握手：
“喂，你听得到吗？”
“我听得到呀”
“喂喂，你听得到吗？”
“草，我听得到呀！！！！”
“你TM能不能听到我讲话啊！！喂！”
“……”

四次握手：
“喂，你听得到吗？”
“我听得到呀，你听得到我吗？”
“我能听到你，你能听到我吗？”
“……不想跟傻逼说话”

作者：匿名用户
链接：https://www.zhihu.com/question/24853633/answer/114872771
来源：知乎
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• 三次握手 四次挥手流程如下：

整个流程

• 参考：

TCP协议中的三次握手和四次挥手(图解)
《TCP/IP详解》学习笔记-第17/18章 TCP：概述、连接建立与终止