TCP

TCP (Transmission Control Protocol) 传输控制协议 #

  • TCP 面向连接的，提供可靠交付的，提供全双工通信，面向字节流的
  • 在一个TCP连接中，仅有两方进行彼此通信。广播和多播不能用于TCP
  • 当TCP发出一个段后，它启动一个定时器，等待目的端确认收到这个报文段
    如果不能及时收到一个确认，将重发这个报文段
  • 另一端对收到的数据进行确认，对失序的数据重新排序，丢弃重复数据
  • TCP还能提供流量控制，TCP连接的每一方都有固定大小的缓冲空间
    TCP的接收端只允许另一端发送接收端缓冲区所能接纳的数据

TCP报文格式，首部共20字节+选项

0           4       10        16                31
16位源端口号                  16位目的端口号
32位序号(Sequence Number)
32位确认序号(Acknowledgment Number)
4位首部长度 6位保留 6位位码   16位窗口大小
16位检验和                    16位紧急指针
选项(长度可变)
数据
  • 序号：数据包序号，如果发一个确认一个效率太低，可以一次发多个
  • 确认号：累计确认，告诉发送者下一个该发第几个数据包了，不是一个一个确认
  • 首部长度：TCP首部长度
  • 位码即tcp标志位：6 bit
    • URG(urgent紧急) 优先级高，优先传
    • ACK(acknowledgement确认) 0-确认号无效 1-确认号有效
    • PSH(push传送) 接收方应该尽快将这个报文段交给应用层
    • RST(reset重置) 重建连接
    • SYN(synchronous建立联机) 用来发起一个连接
    • FIN(finish结束) 释放连接
  • 窗口：流量控制由连接的每一端通过声明的窗口大小来提供
  • 检验和：覆盖TCP首部和TCP数据
  • 紧急指针：只有当URG标志置1时紧急指针才有效

TCP建立连接，三次握手 #

首先 Server 调用 listen() 监听端口，等待连接，Server状态为 LISTEN

  • Client 调用 connect() 发送 [SYN] seq=x 此时Client状态为 SYN_SENT
  • Server 收到后，响应 [SYN, ACK] seq=y ack=x+1 此时Server状态为 SYNC_RCVD
  • Client 收到后，响应 [ACK] seq=x+1 ack=y+1 此时Client/Server状态都为 ESTABLISHED

TCP断开连接，四次挥手 #

客户端或服务器均可主动发起挥手动作，任何一方执行close()操作即可产生挥手操作

  • A向B发送断开请求 [FIN] seq=x 此时A状态为 FIN_WAIT_1
  • B向A响应 [ACK] seq=y ack=x+1 此时B状态为 CLOSE_WAIT，A收到后的状态为 FIN_WAIT_2
    此时B仍可向A发送数据，B若发送数据，A仍要接收
  • B向A发送断开请求 [FIN] seq=y+1 此时B状态为 LAST_ACK
  • A向B响应 [ACK] seq=x+1 ack=y+2 此时A状态为 TIME_WAIT
Calendar April 8, 2023
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