传输层协议

最新推荐文章于 2023-07-11 08:00:00 发布

烟花雨..

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文章标签： tcp udp

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本文详细介绍了TCP和UDP两种传输层协议，包括TCP的三次握手和四次挥手过程，以及UDP的特点和报文首部格式。同时，阐述了常见TCP和UDP端口号及其对应的功能，帮助理解网络通信的基本原理。

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一、TCP协议介绍

TCP/IP协议的传输层协议

TCP（Transmission Control Protocol）传输控制协议
UDP（User Datagram Protocol）用户数据报协议

1、TCP协议

TCP是面向连接的。可靠的进程到进程通信的协议
TCP提供全双工服务，即数据可在同一时间双向传输
TCP报文段
TCP将若干个字节构成一个分组，叫报文段
TCP报文段封装在IP数据报中

2、TCP报文格式

在这里插入图片描述

源端口号：发送方进程的端口号。
目标端口号：接收端进程的端口号。接收端收到数据段后，根据这个端口号来确定把数据送给哪个应用程序的进程。
序号：发送端为每个字节进行编号，便于接收端正确重组。当TCP从进程接收数据字节时，把它们分片成数据段存储在发送缓存中，并对每一个字节进行编号。当数据到达目的地后，接收端会按照这个序号把数据重新排列，保证数据的正确性。
确认号：对发送端的确认信息。接收端响应消息时将会用它来告诉发送端这个序号之前的数据段都已经收到，如确认号是x，就是表示前X-1个数据段都已经收到。
首部长度：用它可以确定TCP首部数据结构的字节长度。一般情况下TCP首部是20字节，但首部长度最大可以扩展为60字节。
控制位：
URG:紧急位。紧急指针有效位。
ACK: 确认位。只有当ACK=1 时，确认序列号字段才有效:当ACK=0时，确认号字段无效。用于确认数据连接和断开连接。
PSH:急迫位。标志位为1时，要求接收方尽快将数据段送达应用层。
RST: 重置位。当RST值为1时，通知重新建立TCP连接。
SYN: 同步(连接)位。同步序号位，TCP需要建立连接时将这个值设为1。
FIN:断开位。当TCP完成数据传输需要断开连接时，提出断开连接的一方将这个值设为1。

3、TCP三次握手

在这里插入图片描述

第一次握手：建立连接时，客户端发送syn包（syn=x）到服务器，并进入SYN_SENT状态，等待服务器确认；SYN：同步序列编号（Synchronize Sequence Numbers）。

第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN（ack=x+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=y），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RCV状态；

第三次握手：客户端收到服务器的SYN+ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=y+1），此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED（TCP连接成功）状态，完成三次握手。

4、TCP四次挥手

在这里插入图片描述
PC1：发送FIN/ACK（FIN=1,ACK=1)[FIN-WAIT-1 终止等待-1]
PC2：发送ACK报文（ACK=1）[CLOSE-WAIT 关闭等待]
PC2：发送FIN/ACK报文（FIN=1，ACK=1）[FIN-WAIT-2 终止等待-2]
PC1：发送ACCK报文（ACK=1）[TIME-WAIT 时间等待进入CLOSED服务端接收到确认包之后四次挥手结束]
PC1和PC2断开连接时会发FIN/ACK报文请求，PC2接收到发一份ACK报文进行确认，然后PC2发送FIN/ACK报文给PC1，PC1收到请求回复ACK报文给PC2，当PC2接收到PC1的报文时0.，成功进行断开。