TCP/IP报文详解
TCP/IP定义了电子设备如何连入因特网，以及数据如何在它们之间传输的标准。
协议采用了4层的层级结构，每一层都呼叫它的下一层所提供的协议来完成自己的需求。
TCP负责发现传输的问题，一有问题就发出信号，要求重新传输，直到所有数据安全正确地传输到目的地，而IP是给因特网的每台联网设备规定一个地址。TCP/IP协议数据封装的过程包括用户数据经过应用层协议封装后传递给传输层，传输层封装TCP头部，交给网络层，网络层封装IP头部后，再交给数据链路层，数据链路层封装Ethernet帧头和帧尾，交给物理层，物理层以比特流的形式将数据发送到物理线路上。
不同的协议层对数据包有不同的称谓，数据包在传输层叫作段（segment），在网络层叫作数据报（datagram），在链路层叫作帧（frame）。数据封装成帧后发到传输介质上，到达目的主机后每层协议再剥掉相应的首部，最后将应用层数据交给应用程序处理，如图15-1所示。
优化Linux服务器，需要了解TCP协议相关信息，例如TCP/IP数据报文的内容是如何传输的，IP数据包报文详细结构图如图所示。
TCP/IP协议数据包封装过程
IP数据包报文详细结构图
IP数据包详解如下：
(1)source port和destination port：分别占用16位，表示源端口号和目的端口号，用于区别主机中的不同进程。而IP地址是用来区分不同的主机的，源端口号和目的端口号配合上IP首部中的源IP地址和目的IP地址就能唯一的确定一个TCP连接。
(2)sequence number：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第一个数据字节在数据流中的序号，主要用来解决网络报乱序的问题。
(3)acknowledgment number：32位确认序列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。不过，只有当标志位中的ACK标志（下面介绍）为1时该确认序列号的字段才有效。主要用来解决不丢包的问题。
(4)offset：给出首部中32位的数目，需要这个值是因为任选字段的长度是可变的。这个字段占用4位（最多能表示15个32位的的字，即4×15＝60个字节的首部长度），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。
(5)TCP flags：TCP首部中有6个标志位，它们中的多个可同时被设置为1，主要是用于操控TCP的状态机，依次为URG，ACK，PSH，RST，SYN，FIN。每个标志位的含义如下：
•□ URG：此标志表示TCP包的紧急指针域（下面即将介绍）有效，用来保证TCP连接不被中断，并且督促中间层设备要尽快处理这些数据。
•□ ACK：此标志表示应答域有效，就是说前面所说的TCP应答号将会包含在TCP数据包中。有两个取值0和1，为1则表示应答域有效，反之为0。
•□ PSH：这个标志位表示push操作。所谓push操作就是指在数据包到达接收端以后，立即传送给应用程序，而不是在缓冲区中排队。
•□ RST：这个标志表示连接复位请求。用来复位那些产生错误的连接，也被用来拒绝错误和非法的数据包。
•□ SYN：表示同步序号，用来建立连接。SYN标志位和ACK标志位搭配使用，当连接请求的时候，SYN＝1，ACK＝0；连接被响应的时候，SYN＝1，ACK＝1。这个标志的数据包经常被用来进行端口扫描。扫描者发送一个只有SYN的数据包，如果对方主机响应了一个数据包回来，就表明这台主机存在这个端口。但是由于这种扫描方式只是进行TCP三次握手的第一次握手，因此这种扫描的成功表示被扫描的机器不是很安全，一台安全的主机将会强制要求一个连接严格地进行TCP的三次握手。
•□ FIN：表示发送端已经达到数据末尾，也就是说双方的数据传送完成，没有数据可以传送了，发送FIN标志位的TCP数据包后，连接将被断开。这个标志的数据包也经常被用于进行端口扫描。
(6)window：窗口大小，也就是有名的滑动窗口，用来进行流量控制。