TCP的一些整理

先说一下七层协议和四层协议

OSI七层协议

        物理层规定了激活、维持、关闭通信端点之间的机械特性、电气特性、功能特性以及过程特性。该层为上层协议提供了一个传输数据的物理媒体。
　　在这一层，数据的单位称为比特（bit）。
　　属于物理层定义的典型规范代表包括：EIA/TIA-232, EIA/TIA-499, V.35, V.24, RJ45, Ethernet, 802.3,802.5, FDDI, NRZI, NRZ, B8ZS等。

　　数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。该层的作用包括：物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等。
　　在这一层，数据的单位称为帧（frame）。
　　数据链路层协议的代表包括：Frame Relay, HDLC, PPP, IEEE 802.3/802.2, FDDI,ATM,SDLC，HDLC，STP，帧中继等。 

 

       网络层负责对子网间的数据包进行路由选择。网络层还可以实现拥塞控制、网际互连等功能。
　　在这一层，数据的单位称为数据包（packet）。
　　网络层协议的代表包括：IP、IPX、RIP、OSPF等。

　　传输层是第一个端到端，即主机到主机的层次。传输层负责将上层数据分段并提供端到端的、可靠的或不可靠的传输。此外，传输层还要处理端到端的差错控制和流量控制问题。
　　在这一层，数据的单位称为数据段（segment）。
　　传输层协议的代表包括：TCP、UDP、SPX等。

　　会话层管理主机之间的会话进程，即负责建立、管理、终止进程之间的会话。会话层还利用在数据中插入校验点来实现数据的同步。

　　表示层对上层数据或信息进行变换以保证一个主机应用层信息可以被另一个主机的应用程序理解。表示层的数据转换包括数据的加密、压缩、格式转换等。

　　应用层为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。

　　这层协议的代表包括：Telnet、FTP、HTTP、SNMP等。

OSI中的层	功能	TCP/IP协议族
应用层	文件传输，电子邮件，文件服务，虚拟终端	TFTP，HTTP，SNMP，FTP，SMTP，DNS，Telnet 等等
表示层	数据格式化，代码转换，数据加密	没有协议
会话层	解除或建立与别的接点的联系	没有协议
传输层	提供端对端的接口	TCP，UDP
网络层	为数据包选择路由	IP，ICMP，OSPF，EIGRP，IGMP,RIP
数据链路层	传输有地址的帧以及错误检测功能	SLIP，CSLIP，PPP，MTU，ARP，RARP
物理层	以二进制数据形式在物理媒体上传输数据	ISO2110，IEEE802，IEEE802.2

4层协议

TCP/IP	OSI
应用层	应用层 表示层 会话层
主机到主机层（TCP）（又称传输层）	传输层
网络层（IP）(又称互联层)	网络层
网络接口层（又称链路层）	数据链路层
	物理层

网络接口层：

定义物理介质的各种特性

数据链路协议（FDDI，PPP）等。

网络层：

负责计算机之间的通信

IP

传输层：

提供应用程序间的通信

TCP、UDP

应用层：

向用户提供一组常用的应用程序

TELNET、FTP、SMTP、WWW等。

TCP：Transmission Control Protocol 传输控制协议

TCP是一种面向连接（连接导向）的、可靠的、基于字节流的运输层（Transport layer）通信协议。

由上面的内容我们可以看出来，tcp协议在传输层，在网络层之上，应用层之下。

不同主机的应用层之间经常需要可靠的、像管道一样的连接，但是网络层不提供这样的流机制，而是提供不可靠的包交换。

位码即tcp标志位,有6种标示:

SYN(synchronous建立联机)      当SYN＝1，表明这是一个连接请求或连接接受报文。

ACK(acknowledgement 确认)    只有当ACK＝1时确认号才有效。

PSH(push传送)                           当PSH＝1，表明应尽快交付给应用进程。

FIN(finish结束)                            当FIN＝1，表明此报文字段已经发送完毕，并要求释放连接。

RST(reset重置)                           当RST＝1，表明连接出现差错，需要释放连接，通知一下对方。

URG(urgent紧急)                        当URG＝1，表明紧急指针字段有效，它告诉系统此报文段中有紧急数据，应尽快传送。

Sequence number(顺序号码)

Acknowledge number(确认号码)

TCP是主机对主机层的传输控制协议，提供可靠的连接服务，采用三次握手确认建立一个连接:

第一次握手：主机A发送位码为syn＝1,随机产生seq number=1234567的数据包到服务器，主机B由SYN=1知道，A要求建立联机。

第二次握手：主机B收到请求后要确认联机信息，向A发送ack number=(主机A的seq+1),syn=1,ack=1,随机产生seq=7654321的包

第三次握手：主机A收到后检查ack number是否正确，即第一次发送的seq number+1,以及位码ack是否为1，若正确，主机A会再发送ack number=(主机B的seq+1),ack=1，主机B收到后确认seq值与ack=1则连接建立成功。

完成三次握手，主机A与主机B开始传送数据。

在TCP/IP协议中，TCP协议提供可靠的连接服务，采用三次握手建立一个连接。
第一次握手：建立连接时，客户端发送syn包(syn=j)到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务器确认；
第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN（ack=j+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态；

第三次握手：客户端收到服务器的SYN＋ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=k+1)，此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。

完成三次握手，客户端与服务器开始传送数据.

关于协议端口

在Internet上，计算机间通过TCP/IP协议发送和接收数据包，各个数据包根据其目的主机的ip地址来进行互联网络中的路由选择。可见，把数据包顺利的传送到目的主机是没有问题的。
问题是，我们知道大多数操作系统都支持多进程同时运行，那么目的主机应该把接收到的数据包传送给众多同时运行的进程中的哪一个呢？
于是，有了端口

本地操作系统会给那些有需求的进程分配协议端口（protocol port，即我们常说的端口），每个协议端口由一个正整数标识，如：80，139，445，2000等等。

当目的主机接收到数据包后，将根据报文首部的目的端口号（你看看上面有个图），把数据发送到相应端口，而与此端口相对应的那个进程将会领取数据并等待下一组数据的到来。