TCP传输控制协议

闫辉

今天跟大家来聊一聊传输层众多协议中的比较重要的TCP传输控制协议。

TCP（传输控制协议）面向连接，配合高层用于程序做数据发送，只提供封装报头的设计，和 SD 端口号信息。

一、TCP端口号

端口号主要用来区分不同的网络服务，大小为16bit，范围是：0-65535 。其中分为知名端口和非知名端口，如下所述：

（1）1-1023为知名端口，一对一精确对应，知名应用和知名端口的映射，telnet 对应 TCP 23 ；

（2）1024-65535为非知名端口，他是随机对应的，不固定的由应用程序和操作系统绝定；

具体的TCP端口号如下图所示：

                               
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二、TCP三次握手

当主动方发出 SYN 连接请求后，等待对方回复 SYN+ACK，最终对对方 SYN 执行 ACK 确认，TCP建立连接的过程如下图：

                               
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TCP关闭连接如下图：

                               
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主机在关闭连接前，要确认收到来敌对方的ack。

三、TCP头部

                               
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我们可以看到TCP报头中包含以下内容：

Source port (源端口号) 16 源应用程序时什么程序

Destination port (目的端口号)16 目的应用程序是什么程序

Sequence number（序列号）32 数据分段的时候每个段的号，用于重组，防止乱序

Acknowledge number（确认号）32 确认收到数据，发送方发送最大序列号的值+1,

Header length（首部长度）4

Resv（保留）6 全部为 0

URG ：紧急指针 致为 1 表示紧急处理该数据

ACK ：确认的意思

PSH

RST ：重置

SYN ：同步的意思

FIN ：结束

Window（窗口）16 想收到的每个 TCP 数据段的大小，可以协商流控。发送端移送一段数据，等，目的段收到一段数据后，发送一个 ACK 给发送端，然后发送段接着发送，没有收到确认，重传。

Checksum（校验和）16 不单单校验头部，数据内容也校验。

Urgent pointer（紧急指针）16 结合 URG 优先处理某个应用，

Options（选项）

Padding（填充）

因为TCP是面向连接的，所以包括 一下功能：

（1） 流量控制：限速，通过窗口字段去协商速率，滑动窗口每次传输前都会协商窗口大小。

（2） 防止乱序：处理延迟、串行化延迟、传输延迟、队列延迟、抖动的问题先发后到或者后发先到 ，通过序列号字段完成，

（3）防止丢包：通过确认号来实现。如：发送 1 2 3 对端回复 ACK 4 给发送端，源就知道

1 2 3 都收到了，我从 4 开始发送，4 5 6 如果 6 丢失，回复 ACK 6 ， 源就知道 6 丢失了 ，从 6 开始重传。

（4） 完整性检查，防止数据篡改：通过校验和字段 。

（5） 数据重传：本身就支持。

（6）点到点应用，只支持单播数据发送，不支持组播、广播。

四、TCP传输过程

                               
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五、TCP控制流量

                               
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