TCP

• 前言
  • 网络模型简图
• 一、TCP协议结构
• 二、TCP三次握手与状态流转
• 三、TCP四次挥手与状态流转

前言

网络模型简图

1.网络模型.png

TCP协议存在于上述网络模型中的传输层，它的作用与UDP协议一样都是应对在不同的机器上，数据端到端发送与接收。

TCP协议，其本质还是协议且TCP协议的本质也就是一堆二进制数据，在TCP协议中客户端与服务端双方都需要遵守协议规定。

相比于UDP而言，TCP协议是面向连接，因此其传输相比于UDP要更加的安全。

一、TCP协议结构

2.TCP结构图.png

• Source Port

  16 bits，数据发送源的端口号

• Destination Port

  16 bits，数据发送的目的地端口号

• Sequence Number

  32 bits，该字段的值指的是本报文段所发送的数据的第一个字节的序号。

• Acknowledgment Number

  32bits，是期望收到对方的下一个报文段的数据的第一个字节的序号。一旦建立了连接，它就会一直发送，这一点可TCP三次握手、四次挥手中的理论不太一致

• Data Offset

  4 bits，如果熟悉Netty中LengthFieldBasedFrameDecoder类的同学应该对这个字段不陌生。在TCP协议结构中，该字段是指Data距离该TCP报文的偏移量是多少

• Reserved

  6 bits，保留字段，今后可能会使用

• Control Bits

  6bits

  • URG：当该字段置1时，表示紧急指针字段生效，应尽快传送
  • ACK：当该字段置1时，包响应
  • PSH：当该字段置1时，表示包中携带实际的Data数据
  • RST：当该字段置1时，表示连接需要重置，需要先释放之后再重新建立连接
  • SYN：当该字段置1时，表示该数据包是请求建立连接
  • FIN：当该字段置1时，该数据包的发送者表示数据已经发送完毕，请求另一段断开连接

• Window

  16 bits，告诉对端自己只能接受Window表示的数值以内的数据大小

• Checksum

  16 bits，主要用来校验数据

• Urgent Pointer

  16 bits，数据包中紧急数据共有多少个字节，而紧急数据在本报文Data中的最前面，那么也就是说，紧急数据的偏移量为：[Data Offset，Data Offset + Urgent Pointer]

• Options

  多选项含义，如可以表示告诉对方本端的MSS限制，注意，这里的限制是对TCP报文中Data长度的限制

• Padding

  为了保证TCP数据包中的首部（除了Data数据区）字节长度为32 bits的整数倍，这个举措跟JVM中对象头有点类似

二、TCP三次握手与状态流转

3.TCP三次握手.gif

三、TCP四次挥手与状态流转

4.TCP四次挥手断开连接.gif