【TCP的首部】TCP数据被封装在一个IP数据报中如下图:
TCP数据在IP数据报中的封装
显示TCP首部的数据格式 。假如不计任选字段,它通常是20个字节 。
TCP包首部
每个TCP段都包含源端和目的端的端口号,用于寻找发端和收端应用进程 。这两个值加上IP首部中的源端IP地址和目的端IP地址唯一确定一个TCP连接 。
有时,一个IP地址和一个端口号也称为一个插口(socket) 。这个术语出现在最早的TCP规范(RFC793)校罄此沧魑硎静死娴谋喑探涌凇2蹇诙裕╯ocketpair)(包含客户IP地址、客户端口号、服务器IP地址和服务器端口号的四元组)可唯一确定互联网络中每个TCP连接的双方 。
序号用来标识从TCP发端向TCP收端发送的数据字节流,它表示在这个报文段中的的第一个数据字节 。假如将字节流看作在两个应用程序间的单向流动,则TCP用序号对每个字节进行计数 。序号是32bit的无符号数,序号到达232-1后又从0开始 。
当建立一个新的连接时,SYN标志变1 。序号字段包含由这个主机选择的该连接的初始序号ISN(InitialSequenceNumber) 。该主机要发送数据的第一个字节序号为这个ISN加1,因为SYN标志消耗了一个序号(将在下章具体介绍如何建立和终止连接,届时我们将看到FIN标志也要占用一个序号) 。
既然每个传输的字节都被计数,确认序号包含发送确认的一端所期望收到的下一个序号 。因此,确认序号应当是上次已成功收到数据字节序号加1 。只有ACK标志(下面介绍)为1时确认序号字段才有效 。
发送ACK无需任何代价,因为32bit的确认序号字段和ACK标志一样,总是TCP首部的一部分 。因此,我们看到一旦一个连接建立起来,这个字段总是被设置,ACK标志也总是被设置为1 。
TCP为应用层提供全双工服务 。这意味数据能在两个方向上独立地进行传输 。因此,连接的每一端必须保持每个方向上的传输数据序号 。
TCP可以表述为一个没有选择确认或否认的滑动窗口协议(滑动窗口协议用于数据传输将在20.3节介绍) 。我们说TCP缺少选择确认是因为TCP首部中的确认序号表示发方已成功收到字节,但还不包含确认序号所指的字节 。当前还无法对数据流中选定的部分进行确认 。例如,假如1~1024字节已经成功收到,下一报文段中包含序号从2049~3072的字节,收端并不能确认这个新的报文段 。它所能做的就是发回一个确认序号为1025的ACK 。它也无法对一个报文段进行否认 。例如,假如收到包含1025~2048字节的报文段,但它的检验和错,TCP接收端所能做的就是发回一个确认序号为1025的ACK 。
首部长度给出首部中32bit字的数目 。需要这个值是因为任选字段的长度是可变的 。这个字段占4bit,因此TCP最多有60字节的首部 。然而,没有任选字段,正常的长度是20字节 。在TCP首部中有6个标志比特 。它们中的多个可同时被设置为1 。我们在这儿简单介绍它们的用法 。
URG紧急指针(urgentpointer)有效
ACK确认序号有效 。
PSH接收方应该尽快将这个报文段交给应用层 。
RST重建连接 。
SYN同步序号用来发起一个连接 。这个标志和下一个标志将在第18章介绍 。
FIN发端完成发送任务 。
TCP的流量控制由连接的每一端通过声明的窗口大小来提供 。窗口大小为字节数,起始于确认序号字段指明的值,这个值是接收端正期望接收的字节 。窗口大小是一个16bit字段,因而窗口大小最大为65535字节 。在24.4节我们将看到新的窗口刻度选项,它答应这个值按比例变化以提供更大的窗口 。
检验和覆盖了整个的TCP报文段:TCP首部和TCP数据 。这是一个强制性的字段,一定是由发端计算和存储,并由收端进行验证 。TCP检验和的计算和UDP检验和的计算相似 。
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