TCP协议详解1 NK

3.1 TCP服务的特点

• 传输层主要的两个协议：TCP and UDP。TCP的特点是面向连接、字节流和可靠传输。
• TCP协议的通信双方必须先建立连接，这种连接是一对一，所以基于广播和多播的程序不能使用TCP协议，而UDP面向无连接的特点正好适合广播和多播。
• TCP协议的数据是基于流（stream）的（基于流的数据没有边界限制）。
• TCP协议使用超时重传、数据确认等方式来保证数据能完整的发送至目的端。
• TCP协议最终是以IP数据报发送，IP数据包到达接收端可能是无序的，而TCP协议会对其进行重排、整理工作后交付给应用层。

ps：超时重传：发送端在发送出一个报文段后启动定时器，定时时间内未能收到应答，它将重发该报文段

3.2 TCP头部结构

3.2.1 TCP的固定头部结构

16位端口号（port number）：报文段来自哪里（源端口），上传给那层协议或应用程序（目的端口）；

32位序号（sequence number）：一次TCP连接建立到断开过程中某一个传输方向上的字节流的每个字节的编号（跟踪器）；

32位确认号（acknowledgement number）：对另一方发送来的TCP报文段的相应。

4位头部长度（header length）：标识该TCP头部有多少个32bit字（因为4位最大能标识15，所以TCP头部最长是60字节）。

6位标识位：

• URG标志：表示紧急指针（urgent pointer）是否有效。
• ACK标志：表示确认号是否有效。携带ACK标志的TCP报文段就是确认报文段。
• PSH标志：提示接收端应用程序应该立即从TCP接收缓冲区中读走数据，为接收后续数据腾出空间。
• RST标志：表示要求对方重新建立连接。即复位报文段。
• SYN标志：表示请求建立一个连接。即同步报文段。
• FIN标志： 表示通知对方本端要关闭连接了。即结束报文段。

16位窗口大小（window size）：是TCP流量控制的一个手段。

16位校验和（TCP checksum）：由发送端填充，接收端对TCP报文段执行CRC算法校验其完整性。这个校验会包含数据。

16位紧急指针（urgent poin）：一个正的偏移值。紧急指针是相对于当前序号的偏移，也叫做紧急偏移。

 3.2.2 TCP头部选项

TCP的最后一段是可变长的可选信息，最多包含40字节。TCP头部选型的一般结构如下：

Kind 字  段：选项的类型

length字段：指定该选项的总长度（如果有的话），该长度也包含有kind和length的字节（2字节）。

info 字   段：选项的具体信息（如果有）。

常见的7种TCP选项：