再看TCP

1 定义

TCP(Transmission Connect Protocol),面向有连接的传输协议。通过校验和、序列号、重发控制、连接管理以及窗口控制实现可靠性传输。

2 首部格式

1. 源端口号（Source Port）：表示发送端的端口号，字段长为16。
2. 目标端口号（Destination Port）：表示接收端的端口号，字段长为16。
3. 序列号（Sequence Number）：字段长32。是指发送数据的位置，TCP利用数据序列号可以实现数据有序、重发等等。
4. 确认应答号（Number）：字段长为32位。通过确认应答号可知前一个序列号的数据是否被正常接收。
5. 数据偏移（Data Offset）：字段长度为4位，可以看作TCP首部的长度。
6. 保留（Reserved）：留待扩展使用，字段长为4。
7. 控制位（Control Flag）

 

　　　　1）紧急URG(Urgent Flag)

　　　　当URG等于1时，表明紧急指针字段有效。它告诉系统此报文段中有紧急数据，应尽快传送（相当于高优先级的数据），而不要按照原来的排队顺序来传送。当URG置为1的时，发送应用进程就告诉发送方的TCP的有紧急数据要传送，于是发送方TCP就把紧急数据插入到本报文段数据的最前面，而在紧急数据后面的数据仍是普通数据，这时要与首部的紧急指针配合来使用。

　　　　2）确认ACK（Acknowledgement Flag）

　　　　该位 ACK =1 时，确认应答号字段才有效。TCP规定，除了最初连接建立连接是奇时的SYN包之外该位均设置为1；

　　　　3）推送PSH（Push Flag）

　　　　PSH=1，TCP就可以使用推送PSH操作，并立即创建一个报文段发送出去。接收端收到PSH = 1的报文段，就尽快地（即“推送”向前）交付接受应用进程，而不再等到整个缓存都填满了再向上交付；

　　　　4）复位RST（Reset Flag）

　　　　当RST = 1时，表明TCP连接中出现严重差错，必须强断开连接。RST置1还用来拒绝一个非法的报文段或拒绝一个打开一个连接。RST也称为重建位或重置位；

　　　　5）同步SYN（Synchronization Flag）

　　　　在连接建立时用来同步序号。当SYN = 1时且ACK = 1时,表示这是一个连接请求报文段。对方若同意连接，则应在响应的报文段中是SYN = 1 和ACK = 1。

　　　　6）终止FIN(Fin Flag)

　　　　用来释放一个连接，当FIN = 1时，表示次报文段的发送方的数据已经发送完毕，并要求释放运输连接；

       8．窗口大小（Window Size）：字段长为16位， TCP通过滑动窗口的概念来进行流量控制。

       9．检验和（Checksum）

3 再看三次握手与四次挥手

 

1.三次握手

　　第一次握手：建立连接时，客户端发送syn包（syn=x）到服务器，并进入SYN_SENT状态，等待服务器确认；SYN：同步序列编号（Synchronize Sequence Numbers）。

　　第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN（ack=x+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=y），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态；

　　第三次握手：客户端收到服务器的SYN+ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=x+1），此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED（TCP连接成功）状态，完成三次握手。

2．四次挥手

　　第一次挥手：客户端进程发出连接释放报文，并且停止发送数据。释放数据报文首部，FIN=1，其序列号为seq=u（等于前面已经传送过来的数据的最后一个字节的序号加1），此时，客户端进入FIN-WAIT-1（终止等待1）状态。 TCP规定，FIN报文段即使不携带数据，也要消耗一个序号。

　　第二次挥手：服务器收到连接释放报文，发出确认报文，ACK=1，ack=u+1，并且带上自己的序列号seq=v，此时，服务端就进入了CLOSE-WAIT（关闭等待）状态。TCP服务器通知高层的应用进程，客户端向服务器的方向就释放了，这时候处于半关闭状态，即客户端已经没有数据要发送了，但是服务器若发送数据，客户端依然要接受。这个状态还要持续一段时间，也就是整个CLOSE-WAIT状态持续的时间。客户端收到服务器的确认请求后，此时，客户端就进入FIN-WAIT-2（终止等待2）状态，等待服务器发送连接释放报文（在这之前还需要接受服务器发送的最后的数据）。

　　第三次挥手：服务器将最后的数据发送完毕后，就向客户端发送连接释放报文，FIN=1，ack=u+1，由于在半关闭状态，服务器很可能又发送了一些数据，假定此时的序列号为seq=w，此时，服务器就进入了LAST-ACK（最后确认）状态，等待客户端的确认。

　　第四次挥手：客户端收到服务器的连接释放报文后，必须发出确认，ACK=1，ack=w+1，而自己的序列号是seq=u+1，此时，客户端就进入了TIME-WAIT（时间等待）状态。注意此时TCP连接还没有释放，必须经过2MSL（最长报文段寿命）的时间后，当客户端撤销相应的TCB后，才进入CLOSED状态。服务器只要收到了客户端发出的确认，立即进入CLOSED状态。同样，撤销TCB后，就结束了这次的TCP连接。可以看到，服务器结束TCP连接的时间要比客户端早一些。