tcp的理解

news2024/11/24 20:28:06

1、源端口号：发送方端口号

2、目的端口号：接收方端口号

3、序列号：报文段的数据的第一个字节的序号

3、确认序号：期望收到对方下一个报文段的第一个数据字节的序号

4、首部长度(数据偏移)：TCP报文段的数据起始距离TCP报文段的起始处有多远，即首部长度

6、保留：保留不用是置为0

7、紧急URG：此置为 1 ，紧急指针字段才有效，它告诉系统此报文段中有紧急数据，应尽快传送

8、确认位ACK：此置为 1，确认号字段才有效，TCP规定，在连接建立后所有传达的报文段都必须把 ACK 置 1

9、推送位PSH：此置为 1，即发送方，希望接收方接收缓冲区的数据，即TCP使用推送(PUSH)操作，接收方不再等整个缓冲区填满后再交付

10、复位RST：用于复位相应的TCP连接

11、同步SYN：仅在三次握手建立TCP连接时有效，当SYN = 1 且 ACK = 0，表明请求连接报文段，SYN = 1 且 ACK = 0，同意建立连接报文段

12、终止FIN：用来释放连接，FIN = 1，表明此报文段的数据发送已经发送完毕，并要求释放连接

13、窗口大小：指发送本报文段的一方的接受窗口(而不是自己的发送窗口)，最大为65535字节。

14、校验和：校验字段检验的范围(包括首部和数据两部分)，计算校验和时需要加上 12 字节的伪头部

15、紧急指针：仅在 URG = 1时才有意义，它代表本报文段中的紧急数据的字节数(紧急数据结束后就是普通数据)，即指出紧急数据在报文末尾的位置，（注意：及时窗口为0 时也可以发送紧急数据）

16、选项：长度可变，最长可达 40 字节，当没有使用选项时，TCP首部长度是 20 字节

wireshark抓包

Transmission Control Protocol, Src Port: http (80), Dst Port: 60575 (60575), Seq: 624361, Ack: 1, Len: 1452

Source Port: http (80) //源端口号

Destination Port: 60575 (60575) //目的端口号

[Stream index: 0]

[TCP Segment Len: 1452]

Sequence number: 624361 (relative sequence number) //32位序列号

[Next sequence number: 625813 (relative sequence number)]

Acknowledgment number: 1 (relative ack number) //32位确认序列号，即发送端希望收到的序列号

0101 .... = Header Length: 20 bytes (5) //4位首部长度

Flags: 0x010 (ACK) //标志位 ACK置1

000. .... .... = Reserved: Not set //保留位

...0 .... .... = Nonce: Not set //新增的

.... 0... .... = Congestion Window Reduced (CWR): Not set //新增的

.... .0.. .... = ECN-Echo: Not set //新增的

.... ..0. .... = Urgent: Not set

.... ...1 .... = Acknowledgment: Set

.... .... 0... = Push: Not set

.... .... .0.. = Reset: Not set

.... .... ..0. = Syn: Not set

.... .... ...0 = Fin: Not set

[TCP Flags: ·······A····]

Window size value: 240 //16位窗口大小（用于接收方的流量控制）

[Calculated window size: 240]

[Window size scaling factor: -1 (unknown)]

Checksum: 0xacb5 [unverified] //16位检验和

[Checksum Status: Unverified]

Urgent pointer: 0 //16位紧急指针

[SEQ/ACK analysis]

[Bytes in flight: 4356]

[Bytes sent since last PSH flag: 622908]

[Timestamps]

[Time since first frame in this TCP stream: 3.239693000 seconds]

[Time since previous frame in this TCP stream: 0.000001000 seconds]

TCP payload (1452 bytes) //TCP有效载荷

网络状态图

三次握手和四次挥手

为什么连接建立需要三次握手，而不是两次握手？

防止失效的连接请求报文段被服务端接收，从而产生错误.主要目的防止server端一直等待，浪费资源.

由于TCP连接是全双工的，因此每个方向都必须单独进行关闭.

因为当收到对方的FIN报文通知时，它仅仅表示对方没有数据发送给你了；但未必你所有的数据都全部发送给对方了，所以你可能还需要发送一些数据给对方，再发送FIN报文给对方来表示你同意现在可以关闭连接了，故这里的ACK报文和FIN报文多数情况下都是分开发送的，也就造成了4次挥手。

2MSL的作用：

等待2MSL时间主要目的是怕最后一个ACK包对方没收到，那么对方在超时后将重发第三次握手的FIN包，主动关闭端接到重发的FIN包后可以再发一个ACK应答包。在TIME_WAIT状态时两端的端口不能使用，要等到2MSL时间结束才可继续使用。当连接处于2MSL等待阶段时任何迟到的报文段都将被丢弃。不过在实际应用中可以通过设置SO_REUSEADDR选项达到不必等待2MSL时间结束再使用此端口。一般MSL设置为30s、1min等

connect函数由系统决定超时时间，一般是75s.

发送一个syn，若无响应的等待几秒再发送一个，连续好几次，等到75s仍不响应。