TCP中的seq

本文详细解释了TCP连接中字节流的序号概念及其工作原理。重点介绍了seq字段的含义,即报文段中第一个字节的数据编号,并通过具体例子说明了如何确定下一个报文段的序号。

TCP连接中传送的字节流中的每个字节都按顺序编号,第一个字节的编号由本地随机产生

 

seq其实就是这个报文段中的第一个字节的数据编号。

 

例如,一段报文的序号字段值是 200 ,而携带的数据共有100字段,显然下一个报文段(如果还有的话)的数据序号应该从300开始;

 

[200,300)长为100!!!

TCP协议中的序列号(Sequence Number,简称seq)是TCP协议实现可靠数据传输的关键机制之一。序列号的主要作用是标识发送方发送的数据字节流中的每一个字节,确保接收方能够正确地重组数据并检测数据是否丢失或重复。 ### 序列号的作用 1. **数据排序**:TCP是面向字节流的协议,数据在传输前会被分割为多个数据段。每个数据段的起始位置由序列号标识,接收方可以根据序列号将接收到的数据段按正确的顺序重组[^2]。 2. **数据唯一标识**:每个数据段都有唯一的序列号范围,这使得接收方可以识别并丢弃重复的数据段,避免了数据的重复处理。 3. **确认应答**:接收方在接收到数据段后,会向发送方发送确认应答(ACK),确认应答中包含下一个期望收到的序列号。发送方通过确认应答来判断数据是否成功送达,并决定是否需要重传数据。 4. **流量控制**:通过序列号和确认应答机制,TCP能够实现滑动窗口机制,动态调整发送窗口的大小,从而实现流量控制,避免发送方发送过快导致接收方无法处理。 ### 序列号的工作原理 1. **初始序列号(ISN)**:当TCP连接建立时,双方会交换初始序列号。初始序列号是由发送方随机生成的,以防止网络中旧的数据段被误认为是新的连接中的数据。初始序列号的选择是通过三次握手过程完成的。在三次握手中,客户端发送SYN标志为1的报文,其中包含一个初始序列号。服务器回应SYN-ACK,其中包含服务器的初始序列号以及对客户端序列号的确认。最后,客户端发送ACK标志为1的报文,完成三次握手。 2. **数据传输**:在数据传输过程中,每个数据段的头部包含序列号,该序列号表示该数据段的第一个字节在整个字节流中的位置。例如,如果一个数据段的序列号为1000,且包含100字节的数据,则下一个数据段的序列号应为1100。 3. **确认应答(ACK)**:接收方在接收到数据段后,会发送确认应答,确认应答中包含下一个期望收到的序列号。例如,如果接收方成功接收到序列号为1000至1099的数据段,则会发送ACK 1100,表示期望收到下一个数据段的起始序列为1100[^2]。 4. **重传机制**:如果发送方在一定时间内未收到确认应答,则会重传未被确认的数据段。重传的数据段使用相同的序列号,以便接收方能够识别并处理重复的数据段。 ### 示例代码 以下是一个简单的Python示例,展示了如何使用`socket`库创建TCP服务器和客户端,并演示了序列号的基本工作原理: ```python # TCP服务器端代码 import socket def start_server(): # 创建TCP/IP套接字 server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) # 绑定套接字到地址和端口 server_address = ('localhost', 10000) print(f"Starting up on {server_address}") server_socket.bind(server_address) # 监听客户端连接 server_socket.listen(1) while True: print("Waiting for a connection") connection, client_address = server_socket.accept() try: print(f"Connection from {client_address}") # 接收数据 data = connection.recv(16) print(f"Received {data}") if data: # 发送确认应答 connection.sendall(b'ACK') finally: # 关闭连接 connection.close() if __name__ == "__main__": start_server() ``` ```python # TCP客户端代码 import socket def send_data(): # 创建TCP/IP套接字 client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) # 连接到服务器 server_address = ('localhost', 10000) print(f"Connecting to {server_address}") client_socket.connect(server_address) try: # 发送数据 message = b'This is the message' print(f"Sending {message}") client_socket.sendall(message) # 接收确认应答 data = client_socket.recv(16) print(f"Received {data}") finally: # 关闭连接 client_socket.close() if __name__ == "__main__": send_data() ``` 在上述示例中,客户端发送数据后,服务器接收数据并发送确认应答。客户端通过确认应答确认数据是否成功送达。
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