一、TCP/IP协议簇的传输层协议:

1、TCP和UDP

TCP(Transmission Control Protocol):传输控制协议
面对连接的,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,每个TCP都有发送缓存和接受缓存,用来临时存储数据。(通信双方之间在进行通信之前要先建立连接,例如打电话)。
UDP(User Datagram Protocaol):用户数据报协议
是无连接、不保证可靠性的传输层协议,也就是说发送端不关心发送的数据是否到达目标主机、数据是否出错等,收到数据的主机也不会告诉发送方是否收到了数据,它的可靠性由上层协议来保障。(传输数据速度更快、效率更高)

2、TCP报文段

TCP协议与UDP协议

1)源端口号:发送方进程对应的端口号。
2)目标端口号:对应的是接收端的进程的端口号。
3)序号:发送端为每个字节进行编号,便于接受端正确重组。
4)确认号:用于确认发送端的信息。这个是用来告诉发送端这个序号之前的数据段都已经收到了,如确认号是N,就表示前N-1个数据段都已收到。
5)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。
6)保留:作为扩展位,目前没有用到。
7)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***字段才有效;当ACK=0 时,确认号字段无效。
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。
8)窗口大小:说明本地可接收数据段的数目。这个值的大小是可变的,当网络通畅时接收端响应消息会将这个窗口值变大以加快传输速度,当网络不稳定时减小这个值可保证网络数据的可靠传输,TCP中的流量控制机制就是依靠变化窗口的大小实现的。比如下载速度从一开始的几KB逐渐提升到几MB 的过程。
9)校验和:用来做差错控制。字段检验的范围包括首部和数据这两部分。数据段在发送时和到达目的地时会进行校验和计算,若这两次的校验和一致,则说明数据基本是正确的,否则将认为该数据已被破坏,接收端将丢弃该数据。
10)紧急指针:和URG配合使用,当URG=1时有效。
11)选项:在TCP首部可以有多达40字节的可选信息.例如:最大报文段长度MSS(Maximum Segment Size).MSS告诉对方TCP:“我的缓存所能接收的报文段的数据字段的最大长度是MSS个字节”。

二、TCP的“三次握手”和“四次挥手”
1、“三次握手”
TCP协议与UDP协议

1)PC1向PC2发出建立连接的请求,TCP的SYN为1,其他五个控制位为0
TCP协议与UDP协议

2)PC2收到请求,回复信息(包括向PC1回复的确认信息和建立连接的请求)
回复的确认信息:TCP的ACK控制位为1,其他五个为0,确认***是PC1的初始***加1
建立连接的请求:TCP的SYN控制位为1,其他五个为0
TCP协议与UDP协议

3)PC1收到PC2的回复信息(请求和确认),也回复一个确认信息,TCP的ACK控制位为1,其他五个为0,确认***是PC2的初始***加1
TCP协议与UDP协议

2、“四次挥手”
TCP协议与UDP协议

1)PC1向PC2发送FIN和ACK位置1的TCP报文段
TCP协议与UDP协议

2)PC2向PC1返回ACK位置1的TCP报文段,PC1收到后,实现半关闭状态(PC1断开了与PC2的连接,但PC2没有断开和PC1的连接)
TCP协议与UDP协议

3)PC2向PC1发送FIN和ACK位置1的TCP报文段
TCP协议与UDP协议

4)PC1向PC2返回ACK位置1的TCP报文段
TCP协议与UDP协议

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