(011)TCP/IP协议-TCP协议概述

一、引言

TCP协议（Transmission Control Protocol 传输控制协议）不同于UDP协议，它是一个面向连接（一对一）的，可靠（做了差错控制）的字节流（不限长度）服务。TCP的可靠性通过下面方式来控制：

• 将应用数据分割成TCP认为最合适长度的数据块。减少IP层的分片现象的发生。
• 当TCP发送一份数据包后，它启动一个定时器，等待目的端确认收到这份数据包。如果不能及时收到一个确认，将重发该数据包。确定对方收到数据了。
• 当TCP接收端收到一个数据包时候，会发送一份确认数据包。告诉对方已经收到数据了。
• TCP将对它的首部和数据部分做校验和。防止传输中出错。
• TCP会对收到的数据进行排序，按照正确的顺序提交给应用。
• TCP会抛弃重复的数据。
• 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。

二、TCP数据包结构

TCP数据包是封装在IP数据包中的

图1.TCP嵌入IP数据包

TCP首部，如果不计算任选字段，通常为20个字节。

图2.TCP结构图

• 每个TCP段都包含源端和目的端的端口号。
• 序号用来标识从TCP发端向TCP收端发送的数据字节流，它表示在这个报文段中的的第一个数据字节。序号字段包含由这个主机选择的该连接的初始序号ISN（Initial Sequence Number）。
• 既然每个传输的字节都被计数，确认序号包含发送确认的一端所期望收到的下一个序号。
• 首部长度给出首部中32bit(一个字,两个字节)的数目。长度为4bit。需要这个值是因为任选字段的长度是可变的。
• 在TCP首部中有6个标志比特。
  • URG：紧急指针（ urgent pointer）有效。
  • ACK：确认序号有效。
  • PSH：接收方应该尽快将这个数据包交给应用层。
  • RST：重新建立连接。
  • SYN：同步序号用来发起一个连接。只有在三次握手的时候才会有。
  • FIN：发送端完成发送任务。只有在结束时候才有。
• 窗口大小：TCP的流量控制由连接的每一端通过声明的窗口大小来提供。窗口大小为字节数，起始于确认序号字段指明的值，这个值是接收端正期望接收的字节。
• 检验和：覆盖了整个的 TCP数据包。
• 紧急指针：当URG标志置1时紧急指针才有效。紧急指针是一个正的偏移量，和序号字段中的值相加表示紧急数据最后一个字节的序号。
• 最常见的可选字段是最长报文大小，又称为 MSS（Maximum Segment Size）。

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