TCP提供的服务和首部详解

TCP是一个面向连接的、可靠的字节流传输协议。

• 面向连接：两个TCP应用在传输数据前必须建立连接。就像打电话一样。也就是在一个连接中传输的数据是有关系状态的，比如需要确定传输的对端正处在等待发送或接收的状态上
• 可靠：主要是指数据在传输过程中不会被损坏或者丢失或乱序，保证数据可以正确到达。
• 字节流：数据以字节流的形式传递给接收者的，没有固有的”报文”或”报文边界”的概念。即读取TCP数据就像从串行端口读取数据一样–无法预先得知在一次指定的读调用中会返回多少字节

TCP实现可靠性的一些手段：

• 分段：应用数据会被分割成TCP认为最适合发送的数据块
• 重传：当TCP发送一个段后，启动一个定时器，开始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。
• 确认：TCP收到发自TCP连接一端的数据，会发送一个确认。(这个确认不是立刻发，而是稍微推迟几分之一秒(目的是为了减少发送的ACK数量))
• 校验和：TCP首部和数据部都有校验和，用来检测数据是否正确传输，如果校验和出错则直接丢弃该报文段并再次请求该报文
• 有序：TCP会对收到的的数据进行重新排序，将收到的数据按照正确顺序传递给应用层
• 去重：IP数据包可能会重复，TCP接收端将丢弃重复数据
• 流量控制：接收端和发送端都有对应的缓冲空间，只发送接收端能容纳的数据量大小。防止较快主机使较慢主机缓冲区溢出
• 拥塞控制：用于应对复杂的网络环境，通过拥塞控制实现

TCP的数据标识：

TCP的每个段都包含源端和目的端的端口号，用于确认收发应用进程。同时包含源端和目的端的IP号，用于标识主机。

<客户IP，客户port，服务器IP，服务器port>

TCP在IP数据报中的封装：

|   IP首部   |    TCP首部   |        TCP数据        |
	20字节		20字节		

TCP的头部解析：

• 源和目的端口号用来标识发送和接收的应用
• 序列号：用来标识从TCP发端向TCP接收端发送的数据字节流，它表示的是这个报文段的第一个数据字节
• 确认序号：包含发送确认的一端所期望收到的下一个序号。确认序列号应当是上次成功接收到的数据字节序号+1，ACK标志为1时确认序列字段有效
• ACK：该位为 1 时，表示 确认应答的字段为有效
• RST：该位为 1时，表示 TCP 连接中出现异常必须强制断开连接
• SYN：该位为 1 时，表示是要建立连接，进行初始化序列号，在其 序列号的字段进行序列号初始值的设定
• FIN：该位为 1 时，表示发送方不再进行数据发送，要断开连接
• URG：紧急指针有效
• 窗口大小：实现流量控制的关键，发送方根据收到的窗口大小的值调整自己的发送速率
• 校验和：由发送端填充，接收端对tcp报文段执行CRC算法以检验TCP报文段在传输过程中是否损坏
  和：由发送端填充，接收端对tcp报文段执行CRC算法以检验TCP报文段在传输过程中是否损坏