TCP报文头

网络协议栈，上层的实现基于下层提供的服务，体现在协议栈数据封装上，不断的用更底层的头部封装数据。

最内部为顶层的应用程序数据，然后是TCP头部，IP头部，最后是以太网头部

 

TCP协议提供面向连接的可靠的基于字节流的传输服务

其头部基本格式如下：

 

其中16位源、目的端口指明通信的双方端口

32位序列号seq为所发送报文段的字节流的第一个字节序号

32位确认号ack为接收方在收到发送方的字节流后，若其发送序号x 返回ack=x+1

标记位：标记位每一个标记占用一个bit  也就是或者为0 或者为1（标记）

• SYN=1:该标记位为1表示建立连接的TCP报文段
• ACK=1:该标记位为1表示该TCP报文段含确认信息
• FIN=1:该标记位为1表示关闭连接的TCP报文段

RST:该标记位为1表示重新建立连接，复位

URG:紧急指针是否有效

PSH:通知接收方及时处理tcp缓冲，以接收后续数据

 

 

以TCP三次握手为例：

①客户端=》服务器：SYN=1表明是建立连接信号，seq=x,字节流序号,同时进入syn_sent状态，即发出连接请求

②服务器=》客户端：

SYN=1由于是双向连接，表明是建立连接信号，ACK=1表明该报文段同时含有序号确认信息

32位确认号ack=x+1表明已经收到客户端x序号报文，同时seq=y表明自身的报文字节流序号为y，进入syn_recv状态

③客户端=》服务器：

ACK=1表明该报文段含有确认信息，32位确认号ack=y+1表明已经收到客户端y序号报文，进入estalished状态，服务器收到该报文段后，进入established状态，双方建立连接

三次握手示意图

 

三次握手是确保双方的接收都没有问题的最少次数，另外不采用二次握手是防止失效的连接请求报文（延迟）到达服务器后，若采用二次握手，那么只要服务器进行应答ACK 即建立连接，而此时服务器一直等待客户端基于该连接的数据传输，客户端认为该连接失效而不予理会，双方浪费资源。

 

 

 

TCP四次挥手，由于TCP是双全工的连接方式，因此数据的流向含有两条，每条流向的数据都需要单独关闭。

客户端=》服务器：FIN=1表示该报文段为关闭连接请求，seq=u表明该报文段字节流序号为u，进入finish_wait1状态

服务器=》客户端：ACK=1表明该报文段含有确认信息，ack=u+1,服务器并不立即关闭，而是进入closed_wait状态

因为其上层的数据可能还没有发送完，需要一个等待，客户端收到该信息后，该方向不再发送数据，进入finish_wait2状态

服务器=》客户端：FIN=1表明该报文段为关闭连接请求，关闭的是服务器-》客户端的传输方向，同时seq=v指明字节流序号

客户端=》服务器：ACK=1表明该报文段含有确认信息ack=v+1，收到该信息后，客户端进入time_wait状态，服务器收到最终的ACK后，关闭连接，客户端当time_wait时间结束后，关闭连接。

四次挥手示意图：

 

为何关闭连接是四次，因为关闭连接需要每条方向单独关闭，当服务器第一次收到FIN关闭连接请求时，只能回复ACK=1关闭从客户端到服务器这一方向，因为自身可能还有数据没有发送完，因为进入closed_wait等待数据发送完，在由服务器发送FIN报文，请求关闭服务器到客户端的数据传输。