【协议篇】TCP

TCP

百科名片

TCP：Transmission Control Protocol 传输控制协议TCP是一种面向连接（连接导向）的、可靠的、基于字节流的运输层（Transport layer）通信协议，由IETF的RFC 793说明（specified）。在简化的计算机网络OSI模型中，它完成第四层传输层所指定的功能，UDP是同一层内另一个重要的传输协议。

服务类型

不管怎样，TCP/IP是一个协议集。为应用提供一些"低级"功能，这些包括IP、TCP、UDP。其它是执行特定任务的应用协议，如计算机间传送文件、发送电子邮件、或找出谁注册到另外一台计算机。因此，最重要的"商业"TCP/IP服务有：

FTP 文件传送

（File Transfer)

文件传送协议FTP(File TransferProtocol）允许用户从一台计算机到另一台取得文件，或发送文件到另外一台计算机。从安全性方面考虑，需要用户指定一个使用其它计算机的用户名和口令。它不同于NFS(Network File System）和Netbios协议。一旦你要访问另一台系统中的文件，任何时刻都要运行FTP。而且你只能拷贝文件到自己的机器中去来使用它。RFC 959中有关于FTP的详尽说明。

RLogin 远程登录

（Remote login)

网络终端协议TELNET允许用户登录到网络上任一计算机上。你可启动一个远程进程连接到指定的计算机，直到进程结束，期间你所键入的内容被送到所指定的计算机。值得注意的是，这时你实际上是与你的计算机进行对话。TELENET程序使得你的计算机在整个过程中不见了，所敲的每一个字符直接送到所登录的计算机系统。一般的说，这种远程连接是通过类式拨号连接的，也就是，拨通后，远程系统提示你输入注册名和口令，退出远程系统，TELNET程序也就退出，你又与自己的计算机对话了。微电脑中的TELNET工具一般含有一个终端仿真程序。

SMTP POP3 电子邮件

（Mail)

允许你发送消息给其它计算机的用户。通常，人们趋向于使用指定的一台或两台计算机。计算机邮件系统只需你简单地往另一用户的邮件文件中添加信息，但随之产生问题，使用的微电脑的环境不同，还有重要的是宏(MACRO）不适合于接受计算机邮件。为了发送电子邮件，邮件软件希望连接到目的计算机，如果是微电脑，也许它已关机，或者正在运行另一个应用程序呢?出于这种原因，通常由一个较大的系统来处理这些邮件，也就是一个一直运行着的邮件服务器。邮件软件成为用户从邮件服务器取回邮件的一个界面。

任何一个的TCP/IP工具提供上述这些服务。这些传统的应用功能在基于TCP/IP的网络中一直扮演非常重要的角色。目前情况有点变化，这些功能使用也发生变化，如老系统的改造，计算机的发展等，出现了各种安装版本，如：微电脑、工作站、小型机、和巨型机等。这些计算机好像在一起完成指定的任务，尽管有时看来像是只用到某个指定的计算机，但它是通过网络得到其它计算机系统的服务。服务器Server是为网络上其它提供指定服务的系统，客户Client是得到这种服务的另外计算机系统。（值得注意的是，服务/客户机不一定是不同的计算机，有可能是同一计算机中的不同运行程序）。以下是几种目前计算机上典型的一些服务，这些服务可在TCP/IP网络上调用。

NFS 网络文件系统

（Network File System)

这种访问另一计算机的文件的方法非常接近于流行的FTP。网络文件系统提供磁盘或设备服务，而无需特定的网络实用程序来访问另一系统的文件。可以简单地认为它是一个外加的磁盘驱动器。这种额外\"虚拟\"磁盘驱动器就是其它计算机系统的磁盘。这非常有用。你只需加大几台计算机的磁盘容量，就可使网络上其他用户访问它，且不说所带来的经济效益，它还能够让几台工作的计算机共享相同的文件。它也使得系统维护和备份易如反掌，因为再不必为大量的不同机器上的文件的升级和备份而担心。

远程打印

（Remote Printing)

允许你使用其它计算机上的打印机，好像这些打印机直接连到你的计算机上。

远程执行

（Remote Execution)

允许你请求运行在不同计算机上的特殊程序。当你在一个很小的计算机上运行一个需要大机系统资源的程序时，这时候远程执行非常有用。

名字服务器

（Name Servers)

在一个大的系统安装过程中，需要用到大量的各种名字，包括用户名、口令，姓名、网络地址、帐号等，管理这些是非常令人乏味的。因此将这些数据形成数据库，放到一个小系统中去，其它系统通过网络来访问这些数据。

终端服务器

（Terminal Servers)

很多的终端连接安装不再直接将终端连到计算机，取而代之的是，将他们连接到终端服务器上。终端服务器是一个小的计算机，它只需知道怎样运行TELNET（或其它一些完成远程登录的协议）。如果你的终端想连上去，只用键入要连的计算机名就可。通常有可能同时有几个这种连接，这时终端服务器采用快速开关技术来切换。

上述所描述的一些协议是由Berkeley,Sun，或其它组织定义的。因此，它们不是互联网协议集（InternetProtocol Suite）的一部分，只是使用到TCP/IP的工具，如同一般的TCP/IP应用协议。因为协议的定义不一致，并且商业支持的TCP/IP工具广泛应用，也许会把这些协议作为互联协议集中的一部分。上述列出的只是基于TCP/IP部分服务的一些简单例子，但包含了一些\"主要\"的应用。

TCP连接

连接建立

TCP协议通过三个报文段完成连接的建立，这个过程称为三次握手（three-way handshake），过程如下图所示。

TCP的三次握手

连接终止

建立一个连接需要三次握手，而终止一个连接要经过四次握手，这是由TCP的半关闭（half-close）造成的。具体过程如下图所示。

TCP连接的终止