TCP/IP__TCP协议

1.定位：传输控制协议(Transmission Control Protocol)，是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。

2.原理：应用层向TCP层发送用于网间传输的、用8位字节表示的数据流，然后TCP把数据流分割成适当长度的报文段(通常受该计算机连接的网络的数据链路层的最大传送单元(MTU)的限制)。

　　之后TCP协议把结果包传给IP层，由它来通过网络将包传送给接收端实体的TCP层。

　　TCP为了保证不发生丢包，就给每个字节一个序号，同时序号也保证了传送到接收端实体的包的按序接收。然后接收端实体对已成功收到的字节发回一个相应的确认(ACK)；

　　如果发送端实体在合理的往返时延(RTT)内未收到确认，那么对应的数据(假设丢失了)将会被重传。TCP用一个校验和函数来检验数据是否有错误，在发送和接收时都要计算和校验。

3.特点：

　　1)TCP协议提供的是可靠的、面向连接的传输控制协议，即在传输数据前要先建立逻辑连接，然后再传输数据，最后释放连接3个过程。TCP提供端到端、全双工通信；采用字节流方式，如果字节流太长，将其分段；提供紧急数据传送功能。

　　2)在流量控制上，采用滑动窗口协议，协议中规定，对于窗口内未经确认的分组需要重传。

　　窗口机制：

　　在发送方传输数据段之后，以及在它从接收方收到确认之前，有一段时间间隔，发送方可以利用这个间隔来发送更多的数据。发送方机器在没有收到对所传送数据的确认时，被允许发送的数据段的数量(以字节计)就称为―窗口。

　　说明：窗口用来控制未被确认的数据段的数量。

　　因此，窗口的尺寸大小控制了有多少信息从一端传送到另一端。

　　如：当将窗口尺寸配置为1时，发送方机器在传送下一个数据段时，必须等待对它所传送每一个数据段的确认。如果已经将窗口尺寸配置为3，就允许在收到确认之前一次性传送3个数据段

　　说明：如果接收方主机不能收到应当确认的所有数据段，接收方主机将减小窗口尺寸，以改进通信会话质量。

　　窗口可以看作是缓冲区，数据到另一方不是直接被处理，而是被加载到缓冲区。(例中，通过发送ACK3 …给发送方)

　　

　　3)在拥塞控制上，采用广受好评的TCP拥塞控制算法(也称AIMD算法)，该算法主要包括三个主要部分：1，加性增、乘性减；2，慢启动；3，对超时事件做出反应。

4.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。这和UDP完全不同，应用程序产生的数据报长度将保持不变。由TCP传递给IP的信息单位称为报文段或段(segment。

　　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。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。

　　3)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)。

　　4)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。

　　5)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。

　　6)TCP还能提供流量控制。TCP连接的每一方都有固定大小的缓冲空间。TCP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。

5.TCP报头长度为20字节