tcp/ip二

注意程序释放了端口不一定释放了端口是协议栈释放

以下是关于 IP 报文 和 TCP 报文 的详细解释文档，包括它们各自的结构、字段说明及长度。此文档不包含对比，而是分别讲解每种报文的格式与用途，并附有简化结构图。

📄 IP 报文和 TCP 报文结构与字段详解文档

🧱 一、IPv4 报文（IP Packet）详解

📌 功能说明：

IP 报文是网络层的核心数据结构，用于将数据从一个主机传送到另一个主机。它负责寻址与路由转发，但不提供可靠性。

🧩 报文结构图（IPv4 Header）

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|Version|  IHL  |Type of Service|          Total Length         |
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|         Identification        |Flags|     Fragment Offset     |
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|  Time to Live |   Protocol    |       Header Checksum         |
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|                     Source IP Address                        |
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|                   Destination IP Address                     |
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|                Options (if any, variable)                    |
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📦 IP 报文字段详解

字段名	长度（bit）	说明
Version	4	IP 协议版本（IPv4 为 4）
IHL	4	IP 头部长度（以 4 字节为单位），最小值 5（即 20 字节）
Type of Service	8	服务类型，控制优先级、延迟、吞吐量等
Total Length	16	IP 报文总长度（包括头部和数据），单位为字节
Identification	16	唯一标识，用于分片重组
Flags	3	标志位：如 DF（不分片）、MF（更多分片）
Fragment Offset	13	分片偏移，单位为 8 字节
Time to Live (TTL)	8	生存时间，防止环路，经过每个路由器减 1
Protocol	8	上层协议编号（如 TCP 为 6，UDP 为 17）
Header Checksum	16	检查 IP 头部是否损坏
Source IP Address	32	源 IP 地址
Destination IP Address	32	目标 IP 地址
Options（可选）	可变	特殊控制用途，如安全级别、时间戳等
填充（Padding）	可变	使头部总长度为 4 字节倍数

📐 IPv4 报文头最小为 20 字节，最大 60 字节（包含 options）

🧱 二、TCP 报文（TCP Segment）详解

📌 功能说明：

TCP 报文是传输层的数据结构，提供可靠、面向连接、按序传输的数据通道，支持流量控制、重传机制和拥塞控制。

🧩 报文结构图（TCP Header）

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0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
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|         Source Port           |      Destination Port         |
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|                      Sequence Number                          |
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|                   Acknowledgment Number                       |
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| Data |Rese-|U|A|P|R|S|F|                                       |
|Offset|rved |R|C|S|S|Y|I|        Window Size                   |
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|       Checksum                |      Urgent Pointer           |
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|                Options (if any, variable)                     |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                         Data (payload)                        |
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📦 TCP 报文字段详解

字段名	长度（bit）	说明
Source Port	16	源端口号
Destination Port	16	目标端口号
Sequence Number	32	本段数据第一个字节的序号
Acknowledgment Number	32	期望接收的下一个序列号
Data Offset（Header Length）	4	TCP 头部长度（单位为 4 字节）
Reserved	3	保留字段
Flags（控制位）	9	如 SYN, ACK, FIN, RST 等，见下表
Window Size	16	接收方缓冲区剩余空间（流量控制）
Checksum	16	校验整个 TCP 段（包括伪首部）
Urgent Pointer	16	如果 URG 位为 1，表示紧急数据的结束偏移
Options（可选）	可变	例如最大报文段、时间戳、窗口扩大等
Data（Payload）	可变	实际传输的数据内容

🧿 TCP 控制位（Flags）说明

名称	简写	含义
URG	紧急	紧急指针字段有效
ACK	确认	确认号有效
PSH	推送	请求立即传送给接收应用
RST	重置	强制断开连接
SYN	同步	建立连接（握手）
FIN	结束	关闭连接

📏 三、长度总结

报文类型	最小长度	最大长度（含可选字段）
IPv4 Header	20 字节	60 字节
TCP Header	20 字节	60 字节（含 options）
TCP Payload	0+ 字节	取决于 MTU、窗口大小

✅ 四、常见组合（抓包可见）

场景	IP 报文	TCP 报文
建立连接	Protocol = 6	Flags: SYN, ACK
传输数据	Protocol = 6	Flags: PSH, ACK
正常关闭连接	Protocol = 6	Flags: FIN, ACK
异常断开连接	Protocol = 6	Flags: RST

📘 五、总结

IP 报文负责“主机到主机”的路由传输，定位的是 IP 地址。
TCP 报文负责“端口到端口”的可靠通信，处理的是连接、确认、重传等控制。
TCP 报文是被 IP 报文封装发送的，是一种分层封装的体现。

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| 以太网帧（MAC 层） |
| +------------------------+ |
| | IP 报文（L3） | |
| | +--------------------+| |
| | | TCP 报文（L4） || |
| | | +--------------+ || |
| | | | 应用数据 | || |
| | | +--------------+ || |
| | +--------------------+ |
| +------------------------+ |
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