TCP详解

TCP：Transmission Control Protocol -> 传输控制协议，顾名思义，就是对数据的传输进行一定的控制。

tcp的报头如下所示：

 

 每部分的含义如下：

16位源端口号：数据从哪个进程来

16位目标端口号：数据到哪个进程去

32位序列号：传输数据时，需要携带的标识

32位确认序号：传输数据时，需要携带的确认标识

4位首部长度：该tcp报头有多少个 4字节

6位保留：保留使用

URG：标识紧急指针是否有效

ACK：标识确认序号是否有效

PSH：用来提示接收端应用程序立刻将数据从tcp缓冲区读走

RST：要求重新建立连接 -> 我们把含有RST标识的报文称为复位报文段

SYN：请求建立连接 -> 我们把含有SYN标识的报文称为同步报文段

FIN：通知对端，本端即将关闭 -> 我们把含有FIN标识的报文称为结束报文段

16位窗口大小：

16位检验和：由发送端填充，检验形式有CRC校验等. 如果接收端校验不通过, 则认为数据有问题. 此处的校验和不光包含TCP首部, 也包含TCP数据部分。

16位紧急指针：用来标识哪部分数据是紧急数据

选项：

数据：

 

tcp三次握手：

第一次握手：

客户端主动请求连接，将标志位SYN置为1，并随机产生一个序列号J，然后将这个数据包发送给服务器，进入SYN_SENT的状态，等待服务器的确认。

第二次握手：

服务器收到客户端的数据包后，解包发现SYN为1，知道客户端要请求连接，然后服务器也需要向客户端请求连接，并确认客户端发的连接请求，即将SYN置为1，并随机产生一个序列号K，将ACK置为1，ack置为J+1，然后将这个数据包发送给客户端，随即进入SYN_RCVD状态。

第三次握手：

客户端收到服务器的数据包后，解包发现SYN为1，ACK为1，ack为J+1，知道服务器已经收到自己的请求连接数据包，并且同意连接，然后客户端向需要服务器发送确认信息，即将ACK置为1，ack置为K+1，然后将数据包发送给服务器，随即进入ESTABLISHED状态。

当服务器收到客户端对自己发送数据包的确认时，也进入ESTABLISHED状态。

 

tcp四次挥手：

 

由于tcp的连接是全双工的，因此每一个方向都需要进行单独的关闭。

第一次挥手：

客户端将FIN置为1，其序列号M（等于前面已经传输过来的数据的最后一个字节的序号+1），将这个数据包发送给服务器，然后进入FIN_WAIT_1状态。

第二次挥手：

服务器收到结束报文段后，需要发出确认数据包，即将ACK置为1，ack为序列号M+1，然后进入CLOSE_WAIT状态。

第三次挥手：

服务器将FIN置为1，随机产生一个序列号N，将这个数据包发送给客户端（用来结束服务器向客户端的数据传输），然后进入LAST_ACK状态。

第四次挥手：

客户端收到服务器的结束报文后，进入TIME_WAIT状态，并向服务器发送确认报文，将ACK置为1，ack置为N+1