TCP协议

TCP的传输过程以及代码实现

1、TCP协议介绍

在一个TCP连接中，仅有双方进行彼此通信。TCP通过下列方式提供可靠性：
1）应用层数据被分割为TCP认为最合适发送的数据块。由TCP传递给IP的信息单位称为报文段或段。
2）当TCP发出一个段后，它启动一个定时器，等待目的端确认收到这个报文段。如果不能及时收到一个确认，将重发这个报文段。
3）TCP将保持它首部和数据的校验和。这是一个端到端的校验和，目的是检测数据在传输过程中的任何变化。如果收到段的校验和有错误，TCP将丢弃这个报文段并不确认收到此报文段(希望对端能超时重传)。
4）当TCP收到发自TCP连接另一段的数据，它将发送一个确认。但是，这个确认不是立即发送，通常会延迟一段时间。
5）TCP报文段作为IP数据包来传输，由于IP数据包的到达可能失序，因此TCP报文段的到达也能失序。如有有必要，TCP将对收到的数据进行重新排序，将收到的数据以正确的顺序交付给应用层。
6）由于IP数据包会发生重复，TCP的接收端必须丢弃重复的数据。
7）TCP还提供流量控制，TCP连接的每一方都有固定大小的缓冲空间。TCP的接收端只允许另一端发送自己所能接纳的数据。这将防止较快主机使较慢主机的缓冲区溢出。

2、TCP数据报文结构

字段含义：
源端口：2字节
目的端口：2字节
顺序号：4字节(SequenceNumber) 发送端发出的每个TCP数据包的编号，依次递增1，初始值是随机的。
应答号：4字节(Acknowledgement) 期望对端发送过来的TCP数据包顺序号（隐含确认已收到的TCP包）
数据偏移：1字节(DataOffset)
1、数据偏移：指出TCP负载的开始位置，4位。以4字节为单位。如0101表示20位置的数据为负载开始
2、保留位
标志位：1字节，以下每个占一位
1、CWR：
2、ECE：
3、Urgent：紧急位，表明后面的紧急标志有效。告诉接收端需要紧急。
4、Ack：应答位，表明前面的应答号有效。
5、Push：接收方应该尽快将这个报文段交给应用层。
6、Reset：连接复位，重新建立连接。
7、Syn：同步顺序号（用来发起一个连接）。
8、Fin：结束联接。
窗口大小：2字节，接收窗口大小，用来进行流量控制。
校验和：2字节，TCP首部和数据的检验和。
紧急标志：2字节
选项：长度不定，以字节为单位
填充：长度不定，内容必须为0

3、Java代码实现

发送过程：
（引用自：http://blog.csdn.net/wintys/article/details/3525619）

/** * 服务端 * */public class Receiver {    public static void main(String[] args) throws Exception {        ServerSocket listen = new ServerSocket(5000);        Socket server = listen.accept();        // 获取接收到的流数据        InputStream in = server.getInputStream();        // 获取需要发送的流数据        OutputStream out = server.getOutputStream();        //打印接收到的数据        System.out.println("收到:" + inputStreamToString(in));        //关闭资源        out.close();        in.close();        server.close();        listen.close();    }    //将InputStream转换为字符串    public static String inputStreamToString(InputStream in) throws IOException {        StringBuffer out = new StringBuffer();        byte[] b = new byte[4096];        int len = 0;        while ((len = in.read(b)) != -1) {            out.append(new String(b, 0, len));        }        return out.toString();    }}/** * 发送端 * */public class Sender {    public static void main(String[] args) throws IOException {        //创建连接socket        Socket client = new Socket("127.0.0.1", 5000);        //获取接收到的流        InputStream in = client.getInputStream();        //获取写出流        OutputStream out = client.getOutputStream();        //写出数据        out.write("收到".getBytes());        //关闭资源        out.close();        in.close();        client.close();    }}

4、注意事项

1、关于外网与内网通，两个内网通信信共享一个socket对象的问题
2、关于net打洞的问题