TCP协议简单讲解

TCP协议

TCP(Transmission Control Protocol 传输控制协议)是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。 

TCP包头格式

  • 首先,源端口号和目标端口号是不可少的,端口号的存在,数据就知道应该发给哪个应用。
  • 接下来是包的序号,编号是为了解决数据发送乱序问题,不编号确认不了哪个先来,哪个后到。
  • 还有就是确认序号,发出去的包应该有确认,如果没有收到就应该重新发送,直到送达,这个可以解决不丢包的问题。
  • 接下来状态位的标识,SYN为发起一个连接,ACK是回复,RST是重新连接,FIN是结束连接。
  • 还有一个重要的就是窗口大小,TCP 要做流量控制,通信双方各声明一个窗口,标识自己当前能够的处理能力。

TCP 的三次握手

TCP 的连接建立,我们常常称为三次握手,简单描述即下。

A:您好,我是 A。

B:您好 A,我是 B。

A:您好 B。

三次握手的过程

  • 第一次握手:建立连接。客户端发送连接请求报文段,将SYN位置为1,Sequence Number为x;然后,客户端进入SYN_SEND状态,等待服务器的确认;
  • 第二次握手:服务器收到SYN报文段。服务器收到客户端的SYN报文段,需要对这个SYN报文段进行确认,设置Acknowledgment Number为x+1(Sequence Number+1);同时,自己自己还要发送SYN请求信息,将SYN位置为1,Sequence Number为y;服务器端将上述所有信息放到一个报文段(即SYN+ACK报文段)中,一并发送给客户端,此时服务器进入SYN_RECV状态;
  • 第三次握手:客户端收到服务器的SYN+ACK报文段。然后将Acknowledgment Number设置为y+1,向服务器发送ACK报文段,这个报文段发送完毕以后,客户端和服务器端都进入ESTABLISHED状态,完成TCP三次握手。

TCP 四次挥手

 TCP 的连接关闭,我们常常称为四次挥手,简单描述即下。

A:B 啊,我不想玩了。

B:哦,你不想玩了啊,我知道了。(很大可能 B 还没做完自己的事情,还是可以发送数据的)

B:A 啊,好吧,我也不玩了,拜拜。

A:好的,拜拜。

四次挥手

  • 第一次分手:主机1(可以使客户端,也可以是服务器端),设置Sequence Number和Acknowledgment Number,向主机2发送一个FIN报文段;此时,主机1进入FIN_WAIT_1状态;这表示主机1没有数据要发送给主机2了;
  • 第二次分手:主机2收到了主机1发送的FIN报文段,向主机1回一个ACK报文段,Acknowledgment Number为Sequence Number加1;主机1进入FIN_WAIT_2状态;主机2告诉主机1,我“同意”你的关闭请求;
  • 第三次分手:主机2向主机1发送FIN报文段,请求关闭连接,同时主机2进入LAST_ACK状态;
  • 第四次分手:主机1收到主机2发送的FIN报文段,向主机2发送ACK报文段,然后主机1进入TIME_WAIT状态;主机2收到主机1的ACK报文段以后,就关闭连接;此时,主机1等待2MSL后依然没有收到回复,则证明Server端已正常关闭,那好,主机1也可以关闭连接了。

流量控制和拥塞控制 

所谓流量控制,主要是接收方传递信息给发送方,使其不要发送数据太快,是一种端到端的控制。滑动窗口协议,是TCP使用的一种流量控制方法。该协议允许发送方在停止并等待确认前可以连续发送多个分组。由于发送方不必每发一个分组就停下来等待确认,因此该协议可以加速数据的传输。 

所谓拥塞控制,指当网络中的链路容量和交换结点中的缓存和处理机都有着工作的极限,当网络的需求超过它们的工作极限时,就出现了拥塞时,为了防止过多的数据注入到网络中,使网络中的路由器或链路不致过载采取的一种控制。常用的方法就是:
1. 慢开始、拥塞控制
2. 快重传、快恢复

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