17. TCP 传输控制协议

TCP提供一种面向连接的、可靠的字节流服务。
面向连接：
面向连接意味着两个使用TCP的应用（通常是一个客户和一个服务器）在彼此交换数据之前必须先建立一个TCP连接。

TCP通过下列方式来提供可靠性：
1. 应用数据被分割成TCP认为最适合发送的数据块。
2. 当TCP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。
3. 当TCP收到发自TCP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
4. TCP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，TCP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）。
5. 既然TCP报文段作为IP数据报来传输，而IP数据报的到达可能会失序，因此TCP报文段的到达也可能会失序。
如果必要，TCP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。
6. 既然IP数据报会发生重复，TCP的接收端必须丢弃重复的数据。

TCP数据被封装到一个IP数据报中：

TCP首部数据格式：

• 源端口和目标端口
• 序号

1. 序号用来标识从TCP发送端向TCP接收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。
   2. 当建立一个新的连接时，SYN标志变1。序号字段包含由这个主机选择的该连接的初始序号ISN（Initial Sequence Number）。该主机要发送数据的第一个字节序号为这个ISN加1，因为SYN标志消耗了一个序号。
   3. 如果将字节流看作在两个应用程序间的单向流动，则TCP用序号对每个字节进行计数。
   4.SYN 和 FIN 标志都会占用一个序号。
   5. 序号是32 bit的无符号数，序号到达 232 -1** 后又从0开始。

• 确认序号

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
确认序号应当是上次已成功收到数据字节序号加1。
只有ACK标志为1时确认序号字段才有效。
TCP首部中的确认序号只能确认收到上一报文：

• Flags字段

在TCP层，有个FLAGS字段，这个字段有以下几个标识：SYN, FIN, ACK, PSH, RST, URG.

确定互联网中的一个TCP连接：
四元组：客户IP地址、客户端口号、服务器IP地址和服务器端口号

socket
一个IP地址和一个端口号也称为一个插口（socket）

插口对（socketpair）
(包含客户IP地址、客户端口号、服务器IP地址和服务器端口号的四元组)可唯一确定互联网络中每个TCP连接的双方。

使用TCP的应用程序：
Telnet、Rlogin、FTP和SMTP都使用TCP