TCP头部结构

TCP头部信息出现再每个TCP报文段中，用于指定通信的 源端端口，目的端口，管理TCP连接等。

1、TCP固定头部结构

                                            

16位端口号：告知主机该报文段是来自哪里（源端口）以及传给哪个上层协议或应用程序（目的端口）的。请注意：进行TCP通信时，客户端通常使用系统自动选择的临时端口号，而服务器则使用知名服务端口号。

32位序号（seq）：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个字节的编号。

 

前面一张图是相对值，后面是真正的序号，图中的7是1+6（"hello"6个字节）就是所说的字节流的每个字节的编号

32位确认号(ack)：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。

4位头部长度：标识该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：1）URG：表示紧急指针是否有效  2）ACK：表示确认号是否有效  3）PSH：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（如果应用程序不将接收到的数据读走，它们就会一直停留在TCP接收缓冲区中） 4）RST：表示要求对方重新建立连接，我们称携带RST标志的TCP报文段为复位报文段   5）SYN：表示请求建立一个连接。我们称携带SYN标志的TCP报文段为同步报文段   6）FIN：表示：通知对方本端要关闭连接了，我们称携带FIN的TCP报文段为结束报文段

16位窗口大小：是TCP流量控制的一个手段，该处的窗口指的是接收通告窗口。它告诉对方本端的TCP接收缓冲区还能容纳多少字节的数据，这样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报文段执行CRC算法以检验TCP报文段在传输过程中是否损坏。注意：这个校验不仅包括TCP头部，也包括数据部分，这也是TCP可靠传输的一个重要保障

16位紧急指针：是一个正的偏移量。TCP的紧急指针是发送端向接收端发送紧急数据的方法

2、TCP头部选项：TCP头部的最后一个选项字段是可变长的可选信息。这部分最多包含40字节，因为TCP头部最长是60字节（其中还包含前面讨论的20字节的固定部分），下图是TCP头部选项结构

                             

选项的第一个字段kind说明选项的类型。有的TCP选项没有后面的两个字段，仅包含1个字节的kind字段。第二个字段length（如果有的话）指定该选项的总长度，该长度包括kind字段和length字段占据的2字节。第三个字段info（如果有的话）是选项的具体信息。常见的TCP选项有7种，如下：

                                      

kind = 0 是选项表结束选项。

kind = 1 是空操作（nop）选项，没有特殊含义，一般用于将TCP选项的总长度填充为4字节的整数倍

kind = 2 是最大报文段长度选项

kind = 3 是窗口扩大因子选项，该选项只能出现在同步报文段中，否则将被忽略

kind = 4 是选择确认选项，该选项用在连接初始化时，表示是否支持SACK技术，因为TCP通信时，如果某个TCP报文段丢失，则TCP模块会重传最后被确认的TCP报文段后续的所有报文段，这样原先已经正确传输的YCP报文段也可能重复发送，从而降低了TCP性能，所以利用SACK技术，使TCP模块只重新发送丢失的TCP报文段，不用发送所有未被确认的TCP报文段

kind = 5 是SACK实际工作的选项，该选项的参数告诉发送方本端已经接收到并缓存的不连续的数据块，从而让发送端可以据此检查并重复丢失的数据块

kind = 8 是时间戳选项，该选项提供了较为准确的计算通信双方之间的回路时间的方法，从而为TCP流量控制提供重要的信息。