TCP/IP详解 卷1 第十七章 TCP：传输控制协议

17.2 TCP的服务

TCP提供了一种面向连接的、可靠的字节流服务。两个使用TCP的应用在彼此交换数据之前必须先建立一个TCP连接。

TCP通过下列方式来提供可靠性：

1）  应用数据被分割成TCP认为最合适发送的数据块

2）  当TCP发送一个段后，它会启动一个定时器，等待目的端确认。如果不能及时收到确认，将重发这个报文段。

3）  TCP收到数据后，它会发送一个确认。这个确认不是立即发送的，通常会推迟几分之一秒

4）  TCP将保持它首部和数据的校验和。（这是一个端到端的校验和，如果收到段的检验有错误，TCP将丢弃这个报文也不进行确认，这就会导致超时重传）

5）  TCP报文段作为IP数据报来传输，IP数据报的到达可能会失序。tcp段也就有可能会失序。所以TCP将对收到的数据进行重新排序，以正确的顺序将数据传给应用层。

6）  IP数据报会重复，TCP的接收端必须丢弃重复的数据

7）  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。这将防止较快主机致使较慢主机的缓冲区溢出

另外、TCP对字节流的内容不作任何解释。对字节流的解释由TCP 连接双发的应用层解释。

17.3 TCP的首部

TCP数据被封装在一个IP数据报中，如下：

下面是TCP首部的数据格式，如果不及任选字段，它通常是20个字节：

源端口和目的端口：用于寻找发端和收端应用进程。（再加上IP首部中源端目的端IP地址就可以唯一确定一个TCP连接）

序号：用来标识从TCP发端向TCP收端发送的数据字节流，它表示在这个报文段中的第一个数据字节。

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.（只在ACK标志为1 时确认号才有效）

首部长度：首部中32bit字的数目。4位，最多就是15*4 = 60bit。没有任选字段时，正常长度是20字节。

6个标志比特：它们中的多个可以同时被设置为1，这里先简单说明：URG（紧急指针）、ACK（确认序号有效）、PSH（接收方应该尽快将这个报文交给应用层）、RST（重建连接）、SYN（发起连接）、FIN（发送端完成发送任务）。

16位的窗口大小：用于TCP的流量控制，窗口大小为字节数，起始于确认序号字段指明的值。

16位的校验和：校验和覆盖了整个的TCP报文段：TCP首部和TCP数据。这是一个强制性字段，一定是由发端计算，收端验证

16位的紧急指针：只有在URG标志为1时才有效。这是一个正的偏移量，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

选项：最常见的可选字段是最长报文大小（MSS）。每个连接方通常都在通信的第一个报文段（连接时设置SYN的那个段）中指明这个选项，它表示本端所能接收的最大长度的报文段。

17.4 小结

TCP将用户数据打包成报文段：它发送数据后启动一个定时器；

另一端对收到的数据进行确认，对失序的数据重新排序，丢弃重复的数据

tcp提供端到端的流量控制，并计算和验证一个强制性的端到端校验和。