TCP解析_tcp data解析

TCP协议

首部格式

图释:

各个段位说明:

• 源端口和目的端口:　　各占 2 字节.端口是传输层与应用层的服务接口.传输层的复用和分用功能都要通过端口才能实现，源端口号，主机该报文段是来自哪里；目标端口号，要传给哪个上层协议或应用程序

• 序号:　　占 4 字节.TCP 连接中传送的数据流中的每一个字节都编上一个序号.序号字段的值则指的是本报文段所发送的数据的第一个字节的序号

• 确认号:　　占 4 字节,是期望收到对方的下一个报文段的数据的第一个字节的序号，用作对另一方发送的tcp报文段的响应。其值是收到的TCP报文段的序号值加1。

• 4位数据偏移/首部长度:　　占 4 位,它指出 TCP 报文段的数据起始处距离 TCP 报文段的起始处有多远.“数据偏移”的单位是 32 位字(以 4 字节为计算单位)

• 6位保留:　　占 6 位,保留为今后使用,但目前应置为 0

• 6位标志位：URG(紧急指针是否有效)，ACk（表示确认号是否有效），PSH（缓冲区尚未填满），RST（表示要求对方重新建立连接），SYN（建立连接消息标志接），FIN（表示告知对方本端要关闭连接了）

• 紧急URG:　　当 URG=1 时,表明紧急指针字段有效.它告诉系统此报文段中有紧急数据,应尽快传送(相当于高优先级的数据)

• 确认ACK:　　只有当 ACK=1 时确认号字段才有效.当 ACK=0 时,确认号无效

• PSH(PuSH):　　接收 TCP 收到 PSH = 1 的报文段,就尽快地交付接收应用进程,而不再等到整个缓存都填满了后再向上交付

• RST (ReSeT):　　当 RST=1 时,表明 TCP 连接中出现严重差错（如由于主机崩溃或其他原因）,必须释放连接,然后再重新建立运输连接

• 同步 SYN:　　同步 SYN = 1 表示这是一个连接请求或连接接受报文

• 终止 FIN:　　用来释放一个连接.FIN=1 表明此报文段的发送端的数据已发送完毕,并要求释放运输连接

• 16位检验和:　　占 2 字节.检验和字段检验的范围包括首部和数据这两部分.在计算检验和时,要在 TCP 报文段的前面加上 12 字节的伪首部，由发送端填充，接收端对TCP报文段执行CRC算法以检验TCP报文段在传输过程中是否损坏。注意，这个校验不仅包括TCP头部，也包括数据部分。这也是TCP可靠传输的一个重要保障。

• 16位紧急指针:　　占 16 位,指出在本报文段中紧急数据共有多少个字节（紧急数据放在本报文段数据的最前面）一个正确的偏移量。它和序号字段的值相加表示最后一个紧急数据的下一字节的序号。因此，确切地说，这个字段是紧急指针相对当前序号的偏移，不妨称之为紧急偏移。TCP的紧急指针是发送端向接收端发送紧急数据的方法。

• 选项:　　长度可变.TCP 最初只规定了一种选项,即最大报文段长度 MSS.MSS 告诉对方 TCP：“我的缓存所能接收的报文段的数据字段的最大长度是 MSS 个字节.” [MSS(Maximum Segment Size)是 TCP 报文段中的数据字段的最大长度.数据字段加上 TCP 首部才等于整个的 TCP 报文段]

• 填充:　　这是为了使整个首部长度是 4 字节的整数倍

• 其他选项

  :

  • 16位窗口:　　是TCP流量控制的一个手段。这里说的窗口，指的是接收通告窗口。它告诉对方本端的TCP接收缓冲区还能容纳多少字节的数据，这样对方就可以控制发送数据的速度。
  • 时间戳:　　占10 字节,其中最主要的字段时间戳值字段(4字节)和时间戳回送回答字段(4字节)
  • 选择确认:　　接收方收到了和前面的字节流不连续的两2字节.如果这些字节的序号都在接收窗口之内,那么接收方就先收下这些数据,但要把这些信息准确地告诉发送方,使发送方不要再重复发送这些已收到的数据

数据单位

TCP 传送的数据单位协议是 TCP 报文段(segment)

特点

TCP 是面向连接的传输层协议 每一条 TCP 连接只能有两个端点(endpoint),每一条 TCP 连接只能是点对点的（一对一） TCP 提供可靠交付的服务 TCP 提供全双工通信 面向字节流。TCP把连接作为最基本的对象，每一条TCP连接都有两个端点，这种断点我们叫作套接字（socket），它的定义为端口号拼接到IP地址即构成了套接字，例如，若IP地址为192.3.4.16 而端口号为80，那么得到的套接字为192.3.4.16:80。

注意

TCP 对应用进程一次把多长的报文发送到TCP 的缓存中是不关心的 TCP 根据对方给出的窗口值（缓冲区还能容纳多少字节的数据）和当前网络拥塞的程度来决定一个报文段应包含多少个字节(UDP 发送的报文长度是应用进程给出的) TCP 可把太长的数据块划分短一些再传送.TCP 也可等待积累有足够多的字节后再构成报文段发送出去 每一条 TCP 连接有两个端点 TCP 连接的端点不是主机,不是主机的IP 地址,不是应用进程,也不是传输层的协议端口.TCP 连接的端点叫做套接字(socket)或插口

TCP 和 UDP 的区别

1. TCP面向连接（（如打电话要先拨号建立连接）;UDP是无连接的，即发送数据之前不需要建立连接。
2. TCP要求安全性，提供可靠的服务，通过TCP连接传送的数据，不丢失、不重复、安全可靠。而UDP尽最大努力交付，即不保证可靠交付。
3. TCP是点对点连接的，UDP一对一，一对多，多对多都可以
4. TCP传输效率相对较低,而UDP传输效率高，它适用于对高速传输和实时性有较高的通信或广播通信。
5. TCP适合用于网页，邮件等;UDP适合用于视频，语音广播等
6. TCP面向字节流，UDP面向报文

TCP 是如何保证可靠性的

• 首先，TCP的连接是基于三次握手，而断开则是四次挥手。确保连接和断开的可靠性。
• 其次，TCP的可靠性，还体现在有状态;TCP会记录哪些数据发送了，哪些数据被接受了，哪些没有被接受，并且保证数据包按序到达&#x