实验楼_TCP/IP网络协议基础_Note05_S6

S6 传输层：TCP协议

一、TCP特点

面向连接

可靠传输：无差错、不丢失、不重复、按顺序

点对点：TCP连接的两端都设有发送缓存和接收缓存

全双工

二、TCP报文段结构

TCP报文段的报头有前20字节的固定部分，后面4n字节是根据需要而添加的字段。

1. 序号：占4字节序，序号范围[0，2^32-1]，序号增加到 2^32-1 后，下个序号又回到0。

2. 控制位：共有6个控制位，说明本报文的性质，意义如下：

①URG紧急：当URG=1时，它告诉系统此报文中有紧急数据，应优先传送（比如紧急关闭），这要与紧急指针字段配合使用。

②ACK确认：仅当ACK=1时确认号字段才有效。建立TCP连接后，所有报文段都必须把ACK字段置为1。

③PSH推送：若TCP连接的一端希望另一端立即响应，PSH字段便可以“催促”对方，不再等到缓存区填满才发送。

④RET复位：若TCP连接出现严重差错，RST置为1，断开TCP连接，再重新建立连接。

⑤SYN同步：用于建立和释放连接。

⑥FIN中止：用于释放连接，当FIN=1，表明发送方已经发送完毕，要求释放TCP连接。

三、连接建立与释放

1. 三次握手

2. 四次挥手

四、其他

1. 超时重传与连续ARQ协议

2. 流量控制和拥塞控制

S6作业  尝试抓取一TCP数据报，并解读其内容

STEP 01

需要下载从github下载代码，是基于TCP的聊天小程序，分为server（服务端）和client（客户端）：

$cd Desktop$git clone https://github.com/shiyanlou/tcp_ip_6$cd tcp_ip_6$gcc -o server server.c$gcc -o client client.c

STEP 02

编译完成后先不要运行，先打开tcpdump，使用命令安装并运行tcpdump：

$sudo apt-get update$sudo apt-get install tcpdump$sudo tcpdump -vvv -X -i lo tcp port 7777

STEP 03

最小化运行tcpdump的终端，然后另开一个终端，运行server程序：

$cd Desktop/tcp_ip_6$./server 127.0.0.1

STEP 04

然后再打开第三个终端，运行client程序：

$cd Desktop/tcp_ip_6$./client 127.0.0.1

STEP 05

现在，使用client和server聊天，轮流互发几条简短的消息（比如hello、hi之类的）便可以关闭client和server，回到运行tcpdump的终端查看抓取的报文段内容：

1. server与client建立连接

观察一下建立连接的【三次握手】

2. 相互发送消息

3. 断开连接

观察一下断开连接的【四次挥手】

说明1：

图片来源：实验楼

说明2：

黄色为TCP报文头部

紫色为TCP报文段的数据部分

黑色圈为非常重要的部分，包括：数据偏移、保留位和六个控制位