TCP/IP详解 TCP (17)

介绍内容：

1. TCP为应用层 提供服务
2. TCP首部中的各个字段

<1> 通过差错校正码来纠正通信问题是处理差错的一种非常重要的方法
<2>简单地“尝试重新发送”， 直到信息最终被接收 —— 自动重复请求（Automatic Repeat Request 【ARQ】）》 构成了许多通信协议的基础，包括TCP在内。

<1>ARQ 和重传 <2>分组窗口和滑动窗口 <3>变量窗口：流量控制和拥塞控制 <4> 设置重传超时 《5》TCP的引入 <6> TCP服务类型 <7>TCP 中的可靠性 《7》TCP头部和封装

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接下来的内容：
1》 描述如何建立和终止一个TCP连接
2》 正常的数据传输过程，包括交互使用（远程登录） 和批量数据传输(文件传输)
3》 TCP超时和重传技术细节
4》介绍两种其他的定时器
5》 TCP新特性以及TCP性能

TCP 特性：

1. 提供一种面向连接的、可靠的字节流服务
2. 面向连接意味着两个使用TCP的应用在彼此交换数据之前必须先建立一个TCP连接。
3. TCP中只有两方进行批次通信

TCP 提供可靠传输的方式：

1. 应用数据被分割成为TCP认为最合适发送的数据块
2. 当TCP 发出一个段后，它启动一个定时器，等待目的端确认收到这个报文段。 如果不能及时手打搜一个确认，将重发这个报文段 ——重发机制 [发送端]
3. TCP收到发自TCP连接的另一端的数据，它将发送一个确认。 这个确认不是立即发送，通常将推迟几分之一秒。
4. TCP 将保持它首部和数据的检验和 （差错验证码）
5. TCP报文作为IP数据报来传输， 而IP数据报的到达时可能会失序，因此TCP报文段的到达也可能会失序。 如果必要TCP将对收到的数据进行重新排序， 将收到的数据以正确的顺序交给应用层。 ——数据重排
6. IP 数据报会重复，TCP丢弃重复数据
7. TCP 提供流量控制。 TCP 连接的每一方都有固定大小的缓冲控件。 TCP的接收端只允许另一端发送接收端缓冲区锁能够接纳的数据。 这将防止较快主机导致较慢主机的缓冲区溢出。

TCP的字节流： （记录标识符）
1)两个应用程序通过TCP连接交换8bit字节构成的字节流。
TCP不在自己流中插入记录标识符【也就是不会表示这个字节流是开始还是没开始】。 —— 字节流服务（byte stream service）。

2. TCP 对字节流的内容不作任何解释。 TCP不知道传输的数据字节流是二进制数据、海慧寺ASCII字符、EBCDIC字符或者其他类型数据。 字节流的解释由TCP连接双方的应用层解释。

1. 每个TCP段都包含源端和目的端的端口号，用于寻找发端和接收端的应用进程。这两个值加上IP首部中的源端IP地址和目的端IP地址唯一确定一个TCP链接。 [五元组确定一个session: 源IP，目的IP，， 协议（tcp）、源IP ，目的IP]
2. 一个IP地址和一个端口号 —— 插口(对)(socket（pair）)
3. 序号：用来表示从TCP发端向TCP收端发送的数据字节流， 表示在这个报文段中的第一个数据字节。 总共是2^32 个【无符号】，从0开始【循环】。【SYN 、FIN都是要占用一个序号的】
4. 确认序号应当是上一次已成功手打搜数据字节序号+1. 只有ACK标志位1时确认序号字段才有效。
5. 发送ACK无需占用任何序号，因为32bit的确认序号字段和ACK标志一样， 总是TCP首部的一部分。 因此， 我们看到一旦一个连接建立起来，这个字段总是被设置，ACK标志也总有被设置为1。？？？为什么？
6. TCP 为应用层提供全双工服务。 这意味数据能够在两个方向上独立地进行传输。 因此，连接的每一端保持每个方向上的传输数据序号。
7. TCP可以表述为一个没有选择确认【先在也是有些是可选择的】和否认的滑动窗口协议。《1》TCP缺少选择确认是因为TCP首部中的确认序号表示发方已成功收到字节，但还不包含确认序号所指的字节。 当前还无法对数据流中选定的部分进行确认。 《2》eg：如果1~1024字节已经成功收到， 下一报文中包含从2049~3072的字节， 收端并不能够确认这个新的报文段。 它所能做的就是发回一个确认序号1025的ACK。它也无法对一个报文段进行否认。 如果收到包含1025~2048的报文段，但它的校验和错， TCP接收端所能够做的就是发挥一个确认序号为1025的ack。
8. 首部长度给出首部中的32bit字的数目，4位表示首部长度，TCP最多有60个字节的首部。 没有任选字段，正常的长度是20字节。
9. 6个标志比特。它们中多个可同时设置为1.
   URG：紧急指针（urgent pointer）有效
   ACK： 确认序号有效
   PSH：接收方应该尽快将这个报文段交给应用层
   RST： 重新连接
   SYN： 同步序号用来发起一个连接。
   FIN：发端完成发送任务。
10. TCP 流量控制由连接的每一端通过声明的窗口大小提供。 窗口大小为字节数， 这个值是接收方控制发送方可以连续发送未经确认的报文的数量。 窗口大小是一个16bit字段， 因而窗口大小最大为65535字节。 后面将会看到新的窗口刻度选项，它允许这个值按比例变化以提供更大的窗口。 —— 接收方流控
11. 校验和覆盖了整个TCP报文段：TCP首部和TCP数据。 这是一个强制性的字段， 一定是由发送端计算和存储，并由收端进行验证。 TCP校验和的计算和UDP校验和的计算相似。
12. 只有当URG标志设置为1时，紧急指针才有效。 紧急指针是一个正的偏移量， 和序号字段中的值相加表示紧急数据最后的一个字节序号。 TCP的紧急方式是发送端向另一端的发送紧急数据的一种方式。
13. 最常见的可选字段是：最长报文大小【Maximum Segment Size（MSS）】。每个连接方通常都在通信的第一个报文段（为建立连接而设置SYN标志的那个段）中指明的这个选项。 它指明本端所能接收的最大长度的报文段。