传输层-第三节1-2：TCP协议特点和TCP报文段

Posted 2022-07-01 快乐江湖

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• 一：TCP协议特点
• 二：TCP报文段
• • （1）TCP报文段
  • （2）TCP首部

一：TCP协议特点

TCP：是一种是面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议

• 面向连接：一定是一对一才能连接，而不像UDP协议可以一个主机同时向多个主机发送消息，也就是一对多是无法做到的
• 可靠的：无论的网络链路中出现了怎样的链路变化，TCP都可以保证一个报文一定能够到达接收端
• 字节流：消息是没有边界的，所以无论我们消息有多大都可以进行传输。并且消息是有序的，当前一个消息没有收到的时候，即使它先收到了后面的字节，那么也不能扔给应用层去处理，同时对重复的报文会自动丢弃

具体来说，其特点如下

①：.TCP是面向连接(虚连接)的传输层协议

②：点对点：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：可靠有序、不丢不重：TCP提供可靠交付的服务，无差错、不丢失、不重复、按序到达

④：TCP提供全双工通信：

• 发送缓存：准备发送的数据和已发送但尚未收到确认的数据
• 接受缓存：按序到达但尚未被接受应用程序读取的数据和不按序到达的数据

④：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

二：TCP报文段

（1）TCP报文段

TCP报文段：一个TCP报文段分为TCP首部和TCP数据部分。整个TCP报文段作为IP数据报的数据部分被封装在IP数据报之中

• CP首部的前20B是固定的
• TCP报文段的首部最短为20B，后面有4N字节是根据需要而增加的选项，通常长度为4B的整数倍

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（2）TCP首部

如下为TCP首部，各字段含义分别为

• 源端口和目的端口（2B）：端口是运输层与应用层的服务接口，运输层的复用和分用功能都要通过端口实现

• 序号字段（4B）：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

• 确认号字段（4B）：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

• 数据偏移/首部长度（4位）：是指TCP报文段的数据起始处距离TCP报文段的起始处有多远，以4B位单位，即1个数值是4B

• 保留字段（6位）：保留为今后使用，但目前应置为0，该字段可以忽略不计

• 紧急位URG：URG=1时， 标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：只有当ACK=1时确认号字段才有效；当ACK=0时，确认号无效。TCP规定：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/连接接受报文

• 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

• 窗口（2B）：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

• 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

• 紧急指针（16位）：URG=1时才有意义，指出本报文段中紧急数据的字节数

• 选项：最大报文段长度MSS、窗口扩大、时间戳、选择确认…

• 填充字段：这是为了使整个首部长度是4B的整数倍