聲明：本文爲筆者複習計算機網絡相關知識時的摘錄，文章中的圖片及語句均出自《鳥哥的Linux私房菜》，這裏僅作爲整理自用。
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TCP/IP 的傳輸層相關封包與數據
網絡層的 IP 封包只負責將數據送到正確的目標主機去，但這個封包到底會不會被接受，或者是有沒有被正確的接收， 那就不是 IP 的任務啦！那是傳送層的任務之一。
2.4.1 可靠聯機的 TCP 協議
在網絡層的 IP 之上則是傳送層，而傳送層的數據打包成什麼？ 最常見的就是 TCP 封包了。這個 TCP 封包數據必須要能夠放到 IP 的數據袋當中纔行！將 MAC, IP 與 TCP 的封包數據這樣看：
想當然爾，TCP 也有表頭數據來記錄該封包的相關信息囉？沒錯啦～ TCP 封包的表頭是長這個樣子的：
上圖就是一個 TCP 封包的表頭數據，各個項目以 Source Port, Destination Port 及 Code 算是比較重要的項目。
Source Port & Destination Port (來源端口 & 目標端口)，什麼是埠口(port)？我們知道 IP 封包的傳送主要是藉由 IP 地址連接兩端，但是到底這個聯機的通道是連接到哪裏去呢？沒錯！就是連接到
port 上頭啦！舉例來說，鳥哥的網站有開放 WWW 服務器，這表示鳥站的主機必須要啓動一個可以讓 client 端連接的端口，這個端口就是 port (中文翻譯成爲埠口)。同樣的，客戶端想要連接到鳥哥的鳥站時，就必須要在
client 主機上面啓動一個port ，這樣這兩個主機才能夠利用這條『通道』來傳遞封包數據喔！這個目標與來源 port 的紀錄，可以說是 TCP 封包上最重要的參數了！
Code (Control Flag, 控制標誌碼)
當我們在進行網絡聯機的時候，必須要說明這個聯機的狀態，好讓接收端了解這個封包的主要動作。 這可是一個非常重要的句柄喔！這個字段共有 6 個 bits ，分別代表 6 個句柄，若爲 1 則爲啓動。分別說明如下：
URG(Urgent)：若爲 1 則代表該封包爲緊急封包， 接收端應該要緊急處理，且圖 2.4-1 當中的 Urgent Pointer 字段也會被啓用。
o ACK(Acknowledge)：若爲 1 代表這個封包爲響應封包， 則與上面提到的 Acknowledge Number 有關。
o PSH(Push function)：若爲 1 時，代表要求對方立即傳送緩衝區內的其他對應封包，而無須等待緩衝區滿了才送。
o RST(Reset)：如果 RST 爲 1 的時候，表示聯機會被馬上結束，而無需等待終止確認手續。這也就是說， 這是個強制結束的聯機，且發送端已斷線。
o SYN(Synchronous)：若爲 1，表示發送端希望雙方建立同步處理， 也就是要求建立聯機。通常帶有 SYN 標誌的封包表示『主動』要連接到對方的意思。
o FIN(Finish)：若爲 1 ，表示傳送結束，所以通知對方數據傳畢， 是否同意斷線，只是發送者還在等待對方的響應而已。
其實每個項目都很重要，不過我們這裏僅對 ACK/SYN 有興趣而已，這樣未來在談到防火牆的時候，你纔會比較清楚爲啥每個 TCP 封包都有所謂的『狀態』條件！那就是因爲聯機方向的不同所致啊！
通訊端口口
在上圖的 TCP 表頭數據中，最重要的就屬那 16 位的兩個咚咚，亦即來源與目標的端口口。由於是 16 位，因此目標與來源端口口最大可達 65535 號 (2 的 16 次方)！那這個埠口有什麼用途呢？上面稍微提到過，網絡是雙向的，服務器與客戶端要達成聯機的話，
兩邊應該要有一個對應的埠口來達成聯機信道，好讓數據可以透過這個信道來進行溝通。
那麼這個埠口怎麼打開呢？就是透過程序的執行！舉例來說，鳥哥的網站上，必須要啓動一個 WWW 服務器軟件， 這個服務器軟件會主動的喚起 port 80 來等待客戶端的聯機。你想要看我網站上的數據，就得要利用瀏覽器， 填入網址，然後瀏覽器也會啓動一個埠口，並將
TCP 的表頭填寫目標端口口爲 80 ，而來源端口口是你主機隨機啓動的一個埠口， 然後將 TCP 封包封裝到 IP 後，送出到網絡上。等鳥站主機接收到
你這個封包後，再依據你的埠口給予迴應。
這麼說你或許不好理解，我們換個說法好了。假如 IP 是網絡世界的門牌，那麼這個埠口就是那個門牌號碼上建築物的樓層！ 每個建築物都有 1~65535 層樓，你需要什麼網絡服務，就得要去該對應的樓層取得正確的資料。但那個樓層裏面有沒有人在服務你呢？
這就得要看有沒有程序真的在執行啦。所以，IP 是門牌， TCP 是樓層，真正提
供服務的， 是在該樓層的那個人 (程序)！
Tips:
曾經有一個朋友問過我說：『一部主機上面這麼多服務，那我們跟這部主機進行聯機時，該主機怎麼知道我們要的數據是 WWW 還是FTP 啊？』就是透過埠口啊！因爲每種 Client 軟件他們所需要的數據都不相同，例如上面提到的瀏覽器所需要的數據是
WWW ，所以該軟件默認就會向服務器的 port 80 索求數據；而如果你是使用filezilla 來進行與服務器的 FTP 數據索求時， filezilla 當然預設就是向服務器的
FTP 相關埠口 (預設就是 port 21) 進行連接的動作啦！所以當然就可以正確無誤的取得 Client 端所需要的數據了。再舉個例子來說，一部主機就好像是一間多功能銀行，該銀行內的每個負責不同業務的窗口就好像是通訊端口口，
而我們民衆就好像是 Client 端來的封包。當你進入銀行想要繳納信用卡賬單時， 一到門口服務人員就會指示你直接到該窗口去繳納，當然，如果你是要領錢，服務人員就會請你到領錢的窗口去填寫數據，
你是不會跑錯的對吧！ ^_^。萬一跑錯了怎麼辦？呵呵！當然該窗口就會告訴你『我不負責這個業務，你請回去！』， 呵呵！所以該次的聯機就會『無法成功』咯！
特權埠口 (Privileged Ports)
你現在瞭解了埠口的意義後，再來想想，網絡既然是雙向的，一定有一個發起端。問題是，到底要聯機到服務器取得啥玩意兒？ 也就是說，哪支程序應該在哪個端口口執行，以讓大家都知道該埠口就是提供哪個服務，如此一來，纔不會造成廣大用戶的困擾嘛！
所以囉， Internet 上面已經有很多規範好的固定 port (well-known port)， 這些 port number 通常小於 1024 ，且是提供給許多知名的網絡服務軟件用的。 在我們的 Linux 環境下，各網絡服務與port number 的對應默認給他寫在 /etc/services 檔案內喔！
底下鳥哥列出幾個常見的 port number 與網絡服務的對應：
另外一點比較值得注意的是，小於 1024 以下的埠口要啓動時， 啓動者的身份必須要是 root 纔行，所以才叫做特權埠口嘛！這個限制挺重要的，大家不要忘記了喔！不過如果是
client 端的話，由於 client 端都是主動向 server 端要數據， 所以client 端的 port number 就使用隨機取一個大於 1024 以上且沒有在用的 port number。
Socket Pair
由於網絡是雙向的，要達成聯機的話得要服務器與客戶端均提供了 IP 與埠口才行。因此，我們常常將這個成對的數據稱之爲 Socket Pair 了！
來源 IP + 來源埠口 (Source Address + Source Port)
目的 IP + 目的埠口 (Destination Address + Destination Port)
由於 IP 與埠口常常連在一起說明，因此網絡尋址常常使用『 IP:port 』來說明，例如想要連上鳥哥的網站時， 正確的鳥哥網站寫法應該是：『 linux.vbird.org:80 』纔對！
2.4.2 TCP 的三向交握
TCP 被稱爲可靠的聯機封包，主要是透過許多機制來達成的，其中最重要的就是三向交握的功能。 那麼如何藉由 TCP 的表頭來確認這個封包有實際被對方接收，並進一步與對方主機達成聯機？ 我們以底下的圖示來作爲說明。
在上面的封包連接模式當中，在建立聯機之前都必須要通過三個確認的動作， 所以這種聯機方式也就被稱爲三向交握(Three-way handshake)。 那麼我們將整個流程依據上面的 A, B, C, D 四個階段來說明一下：
A:封包發起
當客戶端想要對服務器端聯機時，就必須要送出一個要求聯機的封包，此時客戶端必須隨機取用一個大於 1024 的端口來做爲程序溝通的接口。然後在TCP
的表頭當中，必須要帶有 SYN 的主動聯機(SYN=1)，並且記下發送出聯機封
包給服務器端的序號 (Sequence number = 10001) 。
B:封包接收與確認封包傳送
當服務器接到這個封包，並且確定要接收這個封包後，就會開始製作一個同時帶有 SYN=1, ACK=1 的封包， 其中那個 acknowledge 的號碼是要給 client 端確認用的，所以該數字會比(A 步驟)裏面的 Sequence 號碼多一號 (ack = 10001+1 =
10002)， 那我們服務器也必須要確認客戶端確實可以接收我們的封包纔行，所以也會發送出一個 Sequence (seq=20001) 給客戶端，並且開始等待客戶端給我們服務器端的迴應喔！
C:回送確認封包
當客戶端收到來自服務器端的 ACK 數字後 (10002) 就能夠確認之前那個要求封包被正確的收受了， 接下來如果客戶端也同意與服務器端建立聯機時，就會再次的發送一個確認封包 (ACK=1) 給服務器，亦即是 acknowledge = 20001+1 = 20002
囉。
D:取得最後確認
若一切都順利，在服務器端收到帶有 ACK=1 且 ack=20002 序號的封包後，就能夠建立起這次的聯機了。
也就是說，你必須要瞭解『網絡是雙向的』這個事實！ 所以不論是服務器端還是客戶端，都必須要透過一次 SYN 與 ACK 來建立聯機，所以總共會進行三次的交談！ 在設定防火牆或者是追蹤網絡聯機的問題時，這個『雙向』的概念最容易被忽略， 而常常導致無法聯機成功的問題啊！切記切記！
Tips:
鳥哥上課談到 TCP 最常做的事就是，叫一個同學起來，實際表演三
向交握給大家看！
1. 鳥哥說：A 同學你在不在？
2. A 同學說：我在！那鳥哥你在不在？
3. 鳥哥說：我也在
此時兩個人就確認彼此都可以聽到對方在講啥，這就是可靠聯機啦！