TCP的三次握手

        IP协议无连接的通信协议,它不会占用两个正在通信的计算机之间的通信线路。这样IP就降低了对网络线路的需求,每条线可以同时满足许多不同的计算机之间的通信需要。通过IP 消息或者其他数据呢会被分割为较小的独立的包。并通过因特网在计算机之间传送。IP负责将每个包路由至它的目的地。但是IP协议并没有做任何事情来确认数据包是否按顺序发送或者包是否被破坏。所以IP数据包是不可靠的,需要由它的上层协议来做出控制。

        传输控制协议TCP是属于传输层的协议(Transmission Control Protocol 缩写就是TCP)是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议,数据传输时应用层向TCP发送数据流。然后TCP把数据流分割成适当长度的报文段,报文段的长度通常受该计算机连接的网络的数据链路层的最大传输单元(MTU)的限制,之后TCP把结果包传给IP层,由它通过网络将数据传输给目标节点的TCP层。TCP为了保证不丢失包,就给每个包一个序列号(sequence number),保证了包传送到目标节点的按序处理,然后接收端对已成功接收的包发回一个相应的确认(ACK确认)。如果接收端在合理的发送时延(也称传输时延)内未收到确认,那么对应的数据包就会被定义为假设已丢失,且会对其进行重传 

TCP用一个奇偶校验“”累加和函数“”检验是否有错误,在发送和接收时都会校验和

TCP报文头


TCP 报文头

      如图所示,其中Source PortDestination Port 分别表示源端口和目的端口,各占两个字节。TCP和UDP的数据包,都不包含IP地址信息的,那是IP层上的事,但是TCP和UDP均会有源端口和目的端口,端口是属于传输层知识范畴的。两个进程在计算机内部进行通信,可以由管道、内存共享、信号量、消息队列等方法进行通信的。而两个进程如果需要进行通信最基本的前提是能够唯一的标识,通过唯一标识找到对应的进程。在本地进程通信中,我们可以使用PID(进程标识符)来唯一标识一个进程,但是PID只在本地唯一,如果把两个进程放到两台不同的计算机,然后进行通信的话,那PID就不够用了,这样就需要另外一个手段。解决这个问题的方法,就是在传输层中使用协议端口号(Protocol port number),简称端口。

IP层的ip地址可以唯一标识主机,而TCP协议和端口号可以唯一标识主机中的一个进程。所以我们可以利用IP地址+协议+端口号去标识网络中的一个进程,俗称套接字(socket)

        虽然通信的重点是应用进程,我们只要把要传送的报文交给目的主机的某一个合适的端口,剩下的工作,就由TCP来完成。

Sequence Number(seq序号)
        占了4个字节。TCP连接中传送的字节流中的每一个字节都按顺序编号,例如一段报文的序号字段值是107,而携带的数据共有100个字段。如果有下一个报文段。其序号应该是107+100=207开始。接下来。

Acknowledgment Number(ACK确认号)
          占了4个字节。是期望收到对方下一个报文的第一个数据字节的序号,例如B收到A发送过来的报文,其序列号字段值为301,而数据长度是200字节。这表明了B正确的收到了A发送得到序号500(301+200-1)为止的数据。所以B希望收到A的下一个数据序号是501。于是B在发送给A的确认报文段中会把ACK确认号置为501。

Offset(数据偏移)
        由于头部有可选字段,长度不固定,所以由它指出TCP报文的数据距离TCP报文的起始处有多远。

Reserved(保留域)
        保留今后使用的,目前都是被标为0

TCP Flags(控制位)
        主要有八个标志位来组成,每个标志位标识一个控制功能(CEUAPRSF)

常见的6个:
                URG:紧急指针标志(当它为1时,表示紧急指针有效,为0则忽略紧急指针);
                ACK:确认序号标志   (当它为1时,表示确认号有效,为0表示报文信息中不含确认信息,忽略确认号字段);
                PSH:push标志 (当它为1时,是表示带有push的标志,指示报文的接收端接收到报文信息后应该尽快将报文数据交给应用程序,而不在缓冲区排队)
                RST:重置连接标志(用于重置因为主机崩溃或者其他原因错误的标志,或者用于拒绝非法的报文段的连接请求)
                SYN:同步序号,用于建立连接过程(当它为1时和ACK为0时,表示该数据段没有使用捎带的确认域,而连接应答捎带一个确认域需要syn=1,ack=1)
                FIN:finish标志,用于释放连接(当它为1时,表示发送方已经没有数据发送了,关闭本方数据流)

                注:加粗部分留意使用

window(指的是滑动窗口的大小)
        用来告知发送端和接收端的缓存大小 以此控制发送端发送数据的速率,从而达到流量控制

Checksum(检验和)
        奇偶校验,此校验和时对整个TCP报文段(包括TCP头部和TCP数据)以16位进行计算所得由发送端计算和存储,并由接收端进行验证。

Urgent Pointer(紧急指针)
        只有在TCP flags中的URG(紧急指针标志)为1的时候才有效,指出本次报文中紧急数据的字节数

TCP Options(可选项)
        长度可变,定义其他的可选参数


        当应用程序希望通过TCP与另一个应用程序通信时。会发送一个通信请求,这个请求必须被送到一个确切的地址。在双方握手之后。TCP将在两个应用之间建立一个全双工(full duplex)的通信。这个全双工的通信将占用两个计算机之间的通信线路,直到它被一方或双方关闭为止。全双工(计算机A给B发送数据的同时,B也可以给A发送数据)



三次握手流程图

未完待续···太困了 打游戏去了

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