TCP笔记

链路层

以太网和802.3对数据帧的长度都有一个限制，其最大值分别是1500字节和1492字节。链路层的这个特性叫做MTU，最大传输单元。如果IP层有一个数据报要传，而且数据的长度比链路层的MIU还大，那么IP层就需要进行分片(fragmentation)，把数据报分成若干片，这样每一片都小于MTU。

IP

不可靠(unreliable)的意思是它不能保证IP数据报能成功地到达目的地。IP仅提供最好的传输服务。如果发生某种错误时,如某个路由器暂时用完了缓冲区, IP有一个简单的错误处理算法:丢弃该数据报,然后发送ICMP消息报给信源端。任何要求的可靠性必须由上层来提供(如TCP)。
无连接(connectionless)这个术语的意思是IP并不维护任何关于后续数据报的状态信息。每个数据报的处理是相互独立的。这也说明, IP数据报可以不按发送顺序接收。如果一信源向相同的信宿发送两个连续的数据报(先是A,然后是B),每个数据报都是独立地进行路由选择,可能选择不同的路线,因此B可能在A到达之前先到达。

TCP

TCP是通过如下方式来提供可靠性:

• 应用数据被分割成 T C P认为最适合发送的数据块。这和 U D P完全不同,应用程序产生的数据报长度将保持不变。由 T C P传递给 I P的信息单位称为报文段或段( s e g m e n t)。
• 当T C P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。
• 当T C P收到发自 T C P连接另一端的数据,它将发送一个确认。这个确认不是立即发送,通常将推迟几分之一秒。
• T C P将保持它首部和数据的检验和。这是一个端到端的检验和,目的是检测数据在传输过程中的任何变化。如果收到段的检验和有差错, T C P将丢弃这个报文段和不确认收到此报文段(希望发端超时并重发)。(?)
• 既然T C P报文段作为 I P数据报来传输,而 I P数据报的到达可能会失序,因此 T C P报文段的到达也可能会失序。如果必要, T C P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给应用层。
• 既然I P数据报会发生重复, T C P的接收端必须丢弃重复的数据。(?)

• T C P还能提供流量控制。 T C P连接的每一方都有固定大小的缓冲空间。 T C P的接收端只允许另一端发送接收端缓冲区所能接纳的数据。这将防止较快主机致使较慢主机的缓冲区溢出。
  
  

  1. 序号用来标识从 T C P发端向T C P收端发送的数据字节流,它表示在这个报文段中的的第一个数据字节。如果将字节流看作在两个应用程序间的单向流动,则 T C P用序号对每个字节进行计数。序号是 32 bit的无符号数,序号到达 $2^{32} -1$后又从0开始.
  2. 既然每个传输的字节都被计数,确认序号包含发送确认的一端所期望收到的下一个序号。因此,确认序号应当是上次已成功收到数据字节序号加 1。只有 A C K标志为 1时确认序号字段才有效。

TCP的三次握手(建立连接)和四次挥手(断开连接)

详见这篇文章