TCP协议解析

本文介绍TCP协议的特点以及内容和TCP报文的格式信息

一、TCP的特点
1、TCP协议是面向连接的传输协议，先建立连接，再传输数据，最后释放连接。
2、TCP的连接是点对点的，每一条TCP连接对应一个端点。
3、TCP是可靠的传输协议，传输的数据具有：无差错、不丢失、不重复、按序到达的特点。
4、TCP是全双工的服务，TCP连接双方都设有发送缓存和接收缓存同于存放双方交互的数据。在适当的时候，TCP将数据发送或者应用程序读取数据。
5、面向字节流的交互，TCP把进程流出或者流入进程的数据看做无结构的字节流

二、TCP报文首部格式

源端口、目的端口：各占2字节，分别存入源端口和目的端口。

序号：占四字节，范围为[0,(2^32)-1],序号增加至2^32-1后再增加一个会变为0。在TCP连接中传送的字节流中，每一个字节都按顺序编号。整个要传送的字节流起始序号必须在连接时设置，序号字段值指本发发送报文第一个字节序号。

确认号：占4字节，是期望收到对方下一个报文段的第一个 数据字节的序号。若确认号为N，则说明序号N-1为止的所有数据都已正确到达。

数据偏移：占四位，指TCP报文段数据起始距离TCP报文的起始的距离，即TCP报文段的首部长度。其单位为四字节，所以数据偏移的最大值为60字节，即TCP首部最大长度（选项长度不可超过40字节）

保留：占6位，保留今后使用，目前应置为0。

紧急URG:仅当URG=1时紧急字段有效，表明紧急指针字段有效。告诉系统此报文段有紧急数据，应尽快传送，而不要按照原来的排列顺序来传送。发送方TCP把把紧急数据插入到本报文段数据的最前面，而在紧急数据后面的仍为普通数据，此时与紧急指针字段（Urgent Pointer）配合使用

确认ACK:仅当ACK=1时确认号字段有效，在连接建立后所有传送的报文段都必须把ACK置1

推送PSH:仅当PSH=1时推送字段有效，发送方将PSH置1，并立即创建一个报文段发送出去，接收方收到PSH=1的报文段，就尽快交付接收应用程序，而不在等到整个缓存都填满后再向上交付，当接收方的接收窗口为零时，也可以发送

复位PST:仅当RST=1时复位字段有效，表明TCP连接中出现严重差错，必须释放连接，然后再重新建立运输连接。还用来拒绝非法的报文段或拒绝打开一个连接

SYN:仅当SYN=1时同步字段有效，在连接建立时用来同步序号。当SYN=1且ACK=0时，表明这是一个连接请求报文段。当SYN=1且ACK=1时，表明这一个对方同意建立连接的响应报文段。

FIN:仅当FIN=1时终止字段有效，用来释放一个连接，当FIN=1时表明此报文段的发送方的数据已发送完毕，并要求释放连接

窗口：占2字节，窗口值[0，2^(16) - 1]。指发送本报文段的一方的接收窗口大小，告诉对方现在允许对方发送的数据量，即窗口值作为接收方让发送方设置其发送窗口的依据。TCP规定即使为零窗口，也要接收零窗口探测报文、确认报文段和携带紧急数据的报文段

校验和：占2字节，检验范围包括首部和数据。计算检验和时，在TCP报文段的前面加上12字节的伪首部。接收方收到此报文段后，仍要加上伪首部计算检验和

紧急指针：占2字节，紧急指针仅在URG=1时才有意义，指出本报文段中的紧急数据的字节数，即紧急数据的末尾在报文段中的位置。当紧急数据处理完后，TCP就告诉应用程序恢复到正常操作。窗口值为零时也可发送紧急数据

选项：长度可变，最长可达40字节