加载中…TCP协议详解
(2017-11-15 11:48:41)
标签：
网络 |
分类： Linux |
TCP协议是传输层上重要的一个协议，所以下面我就对TCP协议总结一下。
一、TCP服务特点：
（1）面向连接的。面向连接就是通讯双方必须先建立连接，才能开始数据的读写。双方都必须为该连接分配必要的内核资源，以管理连接的状态和连接上数据的传输。
（2）可靠的。可靠性体现在TCP协议提供了超时重传机制和发送应答机制。
（3）流式服务。当接收端收到一个或多个TCP报文段后，TCP模板将它们携带的应用程序数据按照TCP报文段的序号依次放入TCP接收缓冲区中，并通知应用程序读取数据。应用程序的读取操作数量和接收数据操作数量没有固定的数量关系。（后面会说的UDP的数据报服务，一次读操作就有一次接收操作，一对一）
二、TCP头部结构
http://s5/mw690/006euGCHzy7fP0TdhHu14&690
32位序号：一次TCP通信（从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一个字节编号。因为有32位序号的存在，保证了收到的数据不会乱序。（可靠保障）
32位确认号：用作对另一方发送来的TCP报文段的响应。其值是收到的TCP报文段的序号值加1。（可靠保障）
4位头部长度：标识改TCP头部有多少个32bit字（4字节）。因为4位最大能表示15，所以TCP头部最长是60字节。
6位标志位包含以下几项：
16位窗口大小：是TCP流量控制的一个手段。告诉对方本段TCP接收缓冲区还能容纳多少字节的数据，对方就可以控制发送数据的速度。
16位校验和：由发送端填充，接收端对TCP报文执行CRC算法检验TCP报文段在传输过程中是否损坏。（可靠保障）
16位紧急指针：一个正的偏移量。它和序号字段的值相加表示最后一个紧急数据的下一个字节的序号。
TCP头部选项：是一个可变长的可选信息。这部分最多包含40字节，因为TCP头部最长是60字节（其中20字节为固定部分）。
三、TCP连接的建立和关闭
连接建立：三次握手
理解：因为TCP协议是面向连接的，所以两个应用程序通信之前要先建立连接。三次握手就是一个建立连接的过程。
过程比喻：
到了这一步则三次握手已经完成，表示两个应用程序已建立连接。这里应该指如果我能收到你的上条消息则就能收到你发给我的消息，所以经过三次通信后就能建立连接。（之前想过如果我后面发的消息你没收到怎么办，那就需要每次一个人发一个消息，另一个人说我收到了消息，你收到我现在发的消息没，其实这是一个无限循环的过程，而且什么事也没有干。）
注：建立连接至少是3次握手，不能少。
断开连接：四次挥手
过程比喻：4次挥手
这里提出一个概念：半关闭状态
简单来说就是通信的一端发送结束报文段（FIN）给对方，告诉它本端已经完成了数据的发送，但允许继续接收来自对方的数据，直到对方也发送了结束报文段以关闭连接。如上说就是A端发起的FIN时到B端发起FIN直间这个状态，期间A端可以继续接收来自B端的数据。
注：
4次挥手也可以是3次挥手（B端接收到断开请求时不用处理数据，直接也可以发出断开请求）
A端:我现在想断开连接了（FIN）（既然想断开连接了，那肯定已经建立了连接）
下面我们来详细看一下从连接到断开的状态转化图
这里需要注意的是：
（1）断开连接是服务器端和客户端都可以主动提出断开请求，谁提出的TIME_WAIT就在那一边。（即主动发起断开链接请求的一端）
TIME_WAIT意义：
1、保证可靠的终止 TCP 连接
2、保证迟来的数据报能被识别并丢弃
由这幅图可以明确看出三次握手建立连接，四次挥手断开连接的过程，可以看出确认报文段（ACK）的值是收到的TCP报文段的序号值加1。
附上一张TCP状态转移图
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