TCP协议53

Posted 2021-04-15 花间剑指编程

1、TCP协议特点

1. TCP是面向连接（虚连接）的传输层协议。

2. 每一条TCP连接只能有两个端点，每一条TCP连接只能是点对点的。

3. TCP提供可靠交付的服务，无差错、不丢失、不重复、按序到达。可靠有序，不丢不重

4. TCP提供全双工通信。

• 发送缓存    准备发送的数据&已发送但尚未收到确认的数据

• 接收缓存    按序到达但尚未被接受应用程序读取的数据&不按序到达的数据

5. TCP面向字节流    TCP把应用程序交下来的数据看成仅仅是一连串的无结构的字节流。

• 流：流入到进程或从进程流出的字节序列。

2、TCP报文段首部格式

（1）序号：在一个TCP连接中传送的字节流中的每一个字节都按顺序编号，本字段表示本报文段所发送数据的第一个字节的序号。

（2）确认号：期望收到对方下一个报文段的第一个数据字节的序号。若确认号为N，则证明到序号N-1为止的所有数据都已正确收到。

（3）数据偏移（首部长度）：TCP报文段的数据起始处  离 TCP报文段的起始处 有多远，以4B为单位，即1个数值是4B。

（4）6个控制位（注意点）

紧急位URG：URG = 1时，表明此报文段中有紧急数据，是高优先级的数据，应尽快传送，不用在缓存里排队，配合紧急指针字段使用。

确认位ACK：ACK = 1时确认号有效，在连接建立后所有传送的报文段都必须把ACK置为1。

推送位PSH：PSH = 1时，接收方尽快交付接收应用进程，不再等到缓存填满再向上交付。

复位RST：RST = 1时，表明TCP连接中出现严重差错，必须释放连接，然后再重新建立传输链接。

同步位SYN：SYN = 1时，表明是一个连接请求/连接接收报文。

终止位FIN：FIN = 1时，表明此报文段发送方数据已发完，要求释放连接。

（7）窗口：指的是发送本报文段的一方的接收窗口，即现在允许对方发送的数据量。

（8）校验和：检验首部 + 数据，检验时要加上12B伪首部，第四个字段为6。

（9）紧急指针：URG = 1时才有意义，指出本报文段中紧急数据的字节数。

（10）选项：最大报文段长度MSS、窗口扩大、时间戳、选择确认等。

3、TCP可靠传输

（1）传输层：使用TCP实现可靠传输。

（2）网络层：提供尽最大努力交付，不可靠传输。

1. 可靠：保证接收方进程从缓冲区读出的字节流与发送方发出的字节流是完全一样的。
2. TCP实现可靠传输的机制：（1）校验、（2）序号、（3）确认、（4）重传
 （1.1）校验：与UDP校验一样，增加伪首部。
 （2.1）序号：一个字节占一个序号，序号字段指的是一个报文段第一个字节的序号。

（3）确认重传不分家，TCP的发送方在规定的时间（重传时间）内没有收到确认，就要重传已发送的报文段。即超时重传。

（4）TCP采用自适应算法，动态改变重传时间RTTs（加权平均往返时延）还是等太久了！！

（5）冗余ACK（冗余确认）来解决：建议看看老谢的可靠传输过程图！

• 每当比期望序号大的失序报文段到达时，发送一个冗余ACK，指明下一个期待字节的序号。

• 发送方已发送1，2，3，4，5报文段。

• 接收方收到1，返回给1的确认（确认号为2的第一个字节）。

• 接收方收到3，返回给1的确认（确认号为2的第一个字节）。

• 接收方收到4，返回给1的确认（确认号为2的第一个字节）。

• 接收方收到5，返回给1的确认（确认号为2的第一个字节）。

• 发送方收到3个对于报文段1的冗余ACK——> 认为2报文段丢失，重传2号报文段。     即快速重传。

  
  

-------- end --------