TCP --- 傳輸控制協議

報頭格式：

（1）源埠和目的埠：與UDP類似，TCP的分用是通過埠實現的。 （2）序號：TCP是面向位元組流的，在TCP連線中傳送的位元組流的每一個位元組都是有順序的，整個要傳送的位元組流的起始序號必須要在連線建立時設定。首部中的序號欄位值表示本報文段的資料的第一個位元組的序號。該欄位也稱為“報文段序號”。 （3）確認號：是期望收到對方下一個報文段的第一個資料位元組的序號。 （4）4位首部長度：它指出TCP報文段的資料起始處距離TCP報文段起始處有多遠，因此也稱為“資料偏移”。由於4位二進位制數最大能表示十進位制數字是15，因此資料偏移最大值是60，則選項長度最大為40位元組。 （5）保留：佔6位，為今後使用，目前置為0 （6）設定位： 緊急URG：當URG=1時，表明緊急指標有效，它告訴系統此報文段中有緊急資料，應儘快傳送，而不需要按原來的順序排列等待。傳送方會將緊急資料插入到本報文段最前面，在緊急資料之後的仍是普通資料。這是需要與首部緊急指標(Urgent Point)配合使用。 確認ACK：僅當ACK=1時確認欄位有效，建立連線後所有傳輸的報文段必須將ACK置為1。 推送PSH：PSH=1時表示，該報文段希望到達對端時，將這個報文以及快取區之間快取尚未交付的資料一併交給程序。 復位RST：當RST=1時表明，TCP連結出現嚴重差錯，必須釋放連線，然後再重新建立連線。當其為 1 的時候也可以用來拒絕一個非法的報文段或拒絕開啟一個連線，也稱為重建位或重置位。 同步SYN：連線建立時用來同步序號，SYN=1表示這是一個連線請求或接受報文。SYN=1,ACK=0時表明這是一個連線請求報文，SYN=1,ACK=1表示同意與對方建立連線。 終止FIN：用來釋放一個連線。FIN=1表示資料已經發送完，要求釋放連線。 （7）視窗：指傳送本報文段一方的接收視窗，告訴對方：從本報文段首部中的確認序號算起，接收方目前允許對方傳送的資料量。視窗值經常動態變化著。 （8）檢驗和：檢驗和欄位檢驗的範圍包括首部和資料兩部分。和UDP一樣，在計算檢驗和時，要在TCP報文段的前面加上12位元組的偽首部。 （9）緊急指標：僅在URG=1時才有意義，它指出本報文段中的緊急資料的位元組數。緊急指標指出了緊急資料的末尾在報文段中的位置。 以上是對TCP報頭各個欄位的簡單解釋，詳情參考資料《計算機網路  謝希仁  第六版》

TCP建立連線（三次握手）：

連線建立的過程： ·Client向Server傳送連線請求 ·Server接收到Client的請求後，同意建立連線後向Client傳送ACK確認報文，併為這次連線的建立分配資源 ·Client接收到對方發來的ACK確認後也向Server傳送ACK確認報文，連線建立完成
思考題：TCP的連線建立為什麼需要三次握手(即進行了兩次確認)？ 答：這主要是為了防止已經失效的連線請求報文段突然又傳給了伺服器，因而會產生錯誤。假如現在Client端向Server端傳送請求連線，而這個報文段卻在網路結點中長時間滯留了，在連線釋放以後Client傳送的這個報文段才到達對方，此時這個報文段就是一個已經失效的連線請求報文段。但Server收到這個報文段後並不知其失效，以為是Client又傳送的一次請求，就會向Client傳送同意建立連線的確認報文段。但問題是Client並沒有給Server傳送請求，因此也會對這個確認報文段不予理睬，也不會發送資料。但Server會以為連線建立了，並會一直處於等待狀態，等待對方的資料，在這樣的情況下，Server的一些資源就會浪費了。

TCP拆除連線（四次揮手）：

資料傳輸完成後，Client和Server都處於ESTABLISHED狀態，通訊的雙方都可以進行釋放連線的動作。 TCP連線釋放的過程比較複雜，下來我們一條一條分析： ·Client主動傳送釋放連線的請求，並停止傳送資料。Client將連線釋放報文段的首部的FIN置為1，其序號為u，它等於前面已傳送過的資料的最後一個位元組的序號加1。此時Client進入FIN-WAIT-1（終止等待1）狀態。 ·Server接收到Client的釋放請求後發出確認，確認號是u+1，而確認報文段自己的序號是v，等於Server前面已經傳送過的資料的最後一個位元組的序號加1。接著Server進入CLOSE-WAIT（關閉等待）狀態，並且TCP會通知高層應用程式，此時Client到Server的連線已經關閉，但Server到Client的連線仍然存在，因此此時的TCP連線處於半關閉狀態。Server仍然有可能會給Client傳送資料，Client也要接收。 ·

Client收到來自對方的確認後，進入FIN-WAIT-2（終止等待2）狀態，等待Server釋放連線。 ·Server傳送完資料後傳送釋放報文段，其應用程式就通知TCP釋放連線。Server傳送的報文段中必須將FIN置為1。由於在半關閉狀態Server可能也傳送了資料，因此假定此時Server的序號為w，除此之外，Server也必須重複上次傳送的確認號u+1。傳送完後Server進入LAST-ACK（最後確認）狀態，等待Client確認。 ·Client收到釋放報文段後傳送確認報文段。此時Client並沒有釋放掉連線，而是進入TIME-WAIT（時間等待）狀態，等過了2MSL時間後才進入到CLOSED狀態。

補充：UDP --- 使用者資料報協議

報頭格式：

特點：

（1）UDP是無連線的。 （2）UDP使用盡最大努力交付，即不保證可靠交付。 （3）UDP是面向報文的。傳送方的UDP對應用程式交下來的報文，在新增首部後就直接交付給IP層，既不合並也不拆分，而是保留這些報文的邊界。 （4）沒有擁塞控制，因此網路出現擁塞時不會使源主機的傳送速率很低。 （5）支援一對一、一對多、多對一、多對多的互動通訊。 （6）首部開銷小。 總結一點：UDP是一個簡單的面向資料報的運輸層協議，它不提供可靠性服務。