TCP學習(1)--報文段首部格式

1.TCP的主要特點

(1).TCP的面向連接的運輸層協議；

(2).每一條TCP連接只能有兩個端點(endpoint)，是點到點之間的連接，每一個端點稱爲套接字(socket)，套接字socket=（IP地址：端口號）。

(3).TCP提供可靠支付的服務；

(4).TCP提供雙工通信；

(5).面向字節流。

2.TCP報文段的首部格式

    儘管TCP是面向字節流，但是TCP傳送的數據單元卻是報文段。一個TCP報文段分爲首部和數據兩個部分，而TCP的全部功能都體現在它首部中各字段的作用。

    TCP報文段首部的前20個字節是固定的，後面有4N字節是根據需要而增加的選項。因此TCP首部的最小長度爲20字節。

    TCP報文段首部如下圖所示

   固定部分的介紹如下：

   (1).Souce Port：源端口。

   (2).Destination Port: 目的端口。

   (3).Sequence Number: 序號,表示本報文段所發送的數據的第一個字節的序號。

   (4).Acknowledge Number：確認號，期望收到對方下一個報文段的第一個數據字節的序號；若確認號等於n,則表示序號爲n-1爲止的所有數據都已經正確的收到了。

   (5).Data Offset:數據偏移，報文段的數據起始位置距離報文段的起始位置的距離，單位爲32位字。

   (6).Reserved：保留

   (7).URG：緊急位，當該位爲1時，表明緊急指針(Urgent Pointer)有效。當URG置1時，發送應用程序進程就告訴發送方的TCP有緊急數據要傳送。於是，發送方TCP就把緊急數據插入到本報文段數據的最前面，而在緊急數據後面的數據仍是普通數據。要與緊急指針(Urgent Pointer)配合使用。

   (8).ACK：僅當ACK=1時，確認號(Acknowledge Number)纔有效。TCP規定，在連接建立後所有傳送的報文段都必須把ACK置1。

   (9).PSH：即PUSH，推送，發送方把PSH位置1時，TCP立即創建一個報文段發送出去。接收方TCP收到PSH=1的報文段，就儘快地交付給接收應用進程，而不再等到整個緩存都填滿了後才向上交付。

   (10).RST：復位，當RST=1時，表明釋放連接，然後再重新建立連接。RST置1還用來拒絕一個非法報文段或拒絕打開一個連接。

   (11).SYN：即Synchronization，同步，在建立連接的時候用來同步序號的。當SYN=1而ACK=0時，表明這是一個連接請求報文段。對方若同意建立連接，則在響應的報文段中使SYN=1和ACK=1。因此，SYN置爲1就表示這是一個連接請求或連接接受報文。

   (12).FIN：終止，用來釋放一個連接。當FIN=1時，表明此報文段的發送方的數據已發送完畢，並要求釋放連接。

   (13).Window：窗口，指的是發送本報文段的一方的接收窗口(而不是自己的發送窗口)。窗口值告訴對方，從本報文段首部中的確認號(Acknowledge Number)開始，報文接收方目前運行發送的數據量。

   (14).Check Sum:校驗和，用於檢查收到的數據是否有錯。

   (15).Urgent Point：緊急指針。僅在URG=1時有效，它指出了緊急數據的末尾在報文段中的位置。即使窗口爲0時，也可以發送緊急數據。

   (16).Options：選項，長度可變，最長可達40個字節。當沒有使用選項時，TCP的首部長度是20個字節。

   這些報文段各個部分在TCP建立連接、TCP數據傳輸和TCP斷開連接時，會出現不同的狀態，特別是六個標誌位：URG，ACK，PSH，RST，SYN和FIN。TCP連接的建立和斷開將在後面介紹。

參考文獻

謝希仁, 計算機網絡(第五版): 電子工業出版社, 2007.

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