TCP-报文格式

本文整理自《TCP-IP详解》

1. TCP报文格式

• 端口号
  每个T C P段都包含源端和目的端的端口号，用于寻找发端和收端应用进程

• 32位序号
  序号是32 bit的无符号数，序号到达23 2－1后又从0开始。字节流的字节计数器

• 32位确认序号
        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（下面介绍）为1时确认序号字段才有效。
        T C P为应用层提供全双工服务。这意味数据能在两个方向上独立地进行传输。因此，连接的每一端必须保持每个方向上的传输数据序号。
  确认过程
  T C P可以表述为一个没有选择确认或否认的滑动窗口协议。我们说T C P缺少选择确认是因为T C P首部中的确认序号表示发方已成功收到字节，但还不包含确认序号所指的字节。当前还无法对数据流中选定的部分进行确认。
        例如，如果1～1 0 2 4字节已经成功收到，下一报文段中包含序号从2 0 4 9～3 0 7 2的字节，收端并不能确认这个新的报文段。它所能做的就是发回一个确认序号为1 0 2 5的A C K。它也无法对一个报文段进行否认。例如，如果收到包含1 0 2 5～2 0 4 8字节的报文段，但它的检验和错， T C P接收端所能做的就是发回一个确认序号为1 0 2 5的A C K。

• 4位首部长度
  首部长度给出首部中32 bit字的数目。需要这个值是因为任选字段的长度是可变的。这个字段占4 bit，因此T C P最多有6 0字节的首部。然而，没有任选字段，正常的长度是2 0字节

• 6个标志比特。它们中的多个可同时被设置为1
  U R G 紧急指针
  A C K 确认序号有效。
  P S H 接收方应该尽快将这个报文段交给应用层。
  R S T 重建连接。
  S Y N 同步序号用来发起一个连接。
  F I N 发端完成发送任务。

• 16位窗口大小
  T C P的流量控制由连接的每一端通过声明的窗口大小来提供。窗口大小为字节数，起始于确认序号字段指明的值，这个值是接收端正期望接收的字节。窗口大小是一个16 bit字段，因而窗口大小最大为6 5 5 3 5字节。在2 4 . 4节我们将看到新的窗口刻度选项，它允许这个值按比例变化以提供更大的窗口。

• 16位检验和
  检验和覆盖了整个的T C P报文段：
  T C P首部和T C P数据。这是一个强制性的字段，一定是由发端计算和存储，并由收端进行验证。T C P检验和的计算和U D P检验和的计算相似

• 16位紧急指针
  只有当U R G标志置1时紧急指针才有效。紧急指针是一个正的偏移量，和序号字段中的值相加表示紧急数据最后一个字节的序号。T C P的紧急方式是发送端向另一端发送紧急数据的
  一种方式

• TCP选项
  最常见的可选字段是最长报文大小，又称为MSS (Maximum Segment Size)。每个连接方通常都在通信的第一个报文段（为建立连接而设置S Y N标志的那个段）中指明这个选项。它指明本端所能接收的最大长度的报文段。

2. TCP/UDP 报文格式对比

结合下图：
TCP 和 UDP 都是端口到端口的通信协议，并且和IP协议组合！
区别：
TCP头部比UDP头部要复杂的多，这是因为TCP需要保证数据传输的可靠性以及性能：拥塞控制，流量控制，错误纠正，有序传输

UDP封装

UDP首部