TCP-报文格式
本文整理自《TCP-IP详解》
1. TCP报文格式
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端口号
每个T C P段都包含源端和目的端的端口号,用于寻找发端和收端应用进程 -
32位序号
序号是32 bit的无符号数,序号到达23 2-1后又从0开始。字节流的字节计数器 -
32位确认序号
既然每个传输的字节都被计数,确认序号包含发送确认的一端所期望收到的下一个序号。因此,确认序号应当是上次已成功收到数据字节序号加1。只有A C K标志(下面介绍)为1时确认序号字段才有效。
T C P为应用层提供全双工服务。这意味数据能在两个方向上独立地进行传输。因此,连接的每一端必须保持每个方向上的传输数据序号。
确认过程
T C P可以表述为一个没有选择确认或否认的滑动窗口协议。我们说T C P缺少选择确认是因为T C P首部中的确认序号表示发方已成功收到字节,但还不包含确认序号所指的字节。当前还无法对数据流中选定的部分进行确认。
例如,如果1~1 0 2 4字节已经成功收到,下一报文段中包含序号从2 0 4 9~3 0 7 2的字节,收端并不能确认这个新的报文段。它所能做的就是发回一个确认序号为1 0 2 5的A C K。它也无法对一个报文段进行否认。例如,如果收到包含1 0 2 5~2 0 4 8字节的报文段,但它的检验和错, T C P接收端所能做的就是发回一个确认序号为1 0 2 5的A C K。 -
4位首部长度
首部长度给出首部中32 bit字的数目。需要这个值是因为任选字段的长度是可变的。这个字段占4 bit,因此T C P最多有6 0字节的首部。然而,没有任选字段,正常的长度是2 0字节 -
6个标志比特。它们中的多个可同时被设置为1
U R G 紧急指针
A C K 确认序号有效。
P S H 接收方应该尽快将这个报文段交给应用层。
R S T 重建连接。
S Y N 同步序号用来发起一个连接。
F I N 发端完成发送任务。 -
16位窗口大小
T C P的流量控制由连接的每一端通过声明的窗口大小来提供。窗口大小为字节数,起始于确认序号字段指明的值,这个值是接收端正期望接收的字节。窗口大小是一个16 bit字段,因而窗口大小最大为6 5 5 3 5字节。在2 4 . 4节我们将看到新的窗口刻度选项,它允许这个值按比例变化以提供更大的窗口。 -
16位检验和
检验和覆盖了整个的T C P报文段:
T C P首部和T C P数据。这是一个强制性的字段,一定是由发端计算和存储,并由收端进行验证。T C P检验和的计算和U D P检验和的计算相似 -
16位紧急指针
只有当U R G标志置1时紧急指针才有效。紧急指针是一个正的偏移量,和序号字段中的值相加表示紧急数据最后一个字节的序号。T C P的紧急方式是发送端向另一端发送紧急数据的
一种方式 -
TCP选项
最常见的可选字段是最长报文大小,又称为MSS (Maximum Segment Size)。每个连接方通常都在通信的第一个报文段(为建立连接而设置S Y N标志的那个段)中指明这个选项。它指明本端所能接收的最大长度的报文段。
2. TCP/UDP 报文格式对比
结合下图:
TCP 和 UDP 都是端口到端口的通信协议,并且和IP协议组合!
区别:
TCP头部比UDP头部要复杂的多,这是因为TCP需要保证数据传输的可靠性以及性能:拥塞控制,流量控制,错误纠正,有序传输
UDP封装
UDP首部