TCP协议格式

TCP协议的封装和解包

4位空间:

0000	0001	0010	0011
0100	0101	0110	0111
1000	1001	1010	1011
1100	1101	1110	1111

问题:

TCP报头并没有表示报文总长度的数据, 那么接收端如何接收到报文中所包含的所有数据呢

这个问题要等到介绍网络IP层才会有一个答案

TCP的可靠性

TCP协议的确认应答机制

这个问题是什么意思呢?

TCP协议为了维护可靠性, 是有确认应答机制的

在使用TCP进行通信时, 发送方可能一下发送很多报文, 接收方可能会一下子收到很多报文, 并且 接收方可能会针对接收到的每一个报文都单独做出应答

但是, 报文在网络中传输是充满不确定性的, 即使按照一定的顺序发送, 也不一定会按照顺序到达

所以, 发送方收到的 接收方的应答报文 很大可能是乱序 (接收方实际也是这样)

那么, 发送方如何确定对方的应答报文, 应答的是哪一个报文呢?

TCP协议规定了, 收到应答报文之后 发送方可以认为 确认序号之前的所有序号的报文都已经接收到

那么, 基于协议, 在实际实现时就可能会出现这样的情况:

这是种实现被称为 积累应答 或 延迟应答, 可以有效提高通信效率

按照这样, 如果发送端发送了1~10序号的报文, 但是接收端只收到了1~6和8~10, 没有收到7

那么, 接收端应答报文中的确认序号 最高也只能填充7, 因为只有7之前序号的报文都收到了, 即使8~10也收到了, 也不会对其做出应答

TCP协议通信时, 报文的起始序号实际是随机的

并且, 后续的序号与 初始序号和报文数据本身 有关

序号协定的规则是什么呢?

首先, 起始序号是在建立连接时协定好的, 是随机的

并且, TCP协议会针对 报文数据的每一个字节进行编号

一个报文的序号, 就表示此 报文数据的第一个字节的编号

如果存在此次TCP通信的第一个报文:

那么上图表示的这个报文中, 7214表示此次TCP通信的初始序号, 同样也表示此报文数据的第一个字节的编号,

那么第二个报文应为:

再之后的报文, 同样会按照相同的规则进行编号

TCP协议的缓冲区及流量控制

ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);

ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);

这4个系统调用, 都需要指定一个buf

实际上, 常用的I/O类函数, 本质上都是拷贝函数

即使使用write()向文件内写数据, 也只是将拷贝数据交给了操作系统, 并不是直接就写入了文件内

TCP的流量控制

问题:

既然在使用TCP协议正常通信时, 发送方可以通过接收方的应答报文中的窗口大小, 来获取接收方的接收能力

那么, 发送方在第一次发送数据的时候, 如何知晓接收方的窗口大小呢?

TCP报文类型 标记位

1. 建立连接过程中发送的报文, TCP协议需要分辨出这个报文是建立连接用的, 然后会做出对应的处理与响应
2. 正常通信过程中发送的报文, TCP协议需要分辨出这个报文是正常通信用的, 然后会做出对应的处理与响应
3. 断开连接过程中发送的报文, TCP协议需要分辨出这个报文是断开连接用的, 然后会做出对应的处理与响应
4. …

1. SYN

2. FIN

3. ACK

4. PSH

5. URG