TCP协议格式

TCP协议

协议格式

0 16 31

|16位源端口 | 16位目标端口|

| 32位序号 |

| 32位确认序号 |

|4位首部长度|保留（6位）|URG|ACK|PSH|RST|SYN|FIN|16位窗口大小|

|16位校验和| 16位紧急指针|

|选项|

|数据|

解析：

16位窗口大小用于流量控制。

16位校验和：将协议头和数据都计算在内。

16位紧急指针：紧急数据在数据包中偏移，紧急数据一般放在包尾。

4位首部长度：以4字节为单位，最长60字节，最短20字节。

URG：紧急数据，一般置0。

ACK：1包含应答信息，0不包含应答信息。

PSH：1包内含数据，0此包为空包。

RST：1进程结束或无此进程，一般置0.

SYN：1建立链接，一般置0.

FIN：1关闭连接，一般置0.

在数据传输过程中，ACK和确认序号非常重要。应用程序交给TCP协议发送的数据会暂存在TCP层的发送缓冲器中，发送给对方数据后，只有收到对方应答的ACK段才知道该数据发到了对方，可以从发送缓冲区中释放掉了。如果因为网络故障丢失了数据包或者丢失了对方发回的ACK段，经过等待超时后TCP协议自动将发送的缓冲区中的数据包重发。

连接建立与关闭

三次握手：A-> SYN -> B

    A<- SYN|ACK <- B

    A-> ACK -> B

过程：服务器调用socket,bind,listen完成初始化后，调用accept()阻塞等待，处于监听端口的状态。客户端调用socket初始化后，调用connect发送SYN段并且阻塞等待服务器应答，服务器应答一个SYN-ACK段，客户端收到后从connect()返回，同时应答一个ACK段，服务器收到后从accept()返回。

关闭： A-> FIN -> B

  A<- ACK <- B

  ...

  A<- FIN <- B

  A-> ACK -> B

如果客户端没有更多的请求了，就调用close()关闭连接，就像写端关闭管道一样，服务器的read()返回0（收到FIN段），这样服务器就知道客户端关闭连接了（回复ACK，处理完自身事情后），也调用close()关闭连接。

注意：任何一方调用close()后，连接的两个传输方向都关闭，不能再发送数据了。如果一方调用shutdown()则链接处于半关闭状态，仍可接收对方发来的数据。

注：1. 回执包含在发送包中，节省网络传输时间。

2. 每次连接的首个数据包的起始序号应该比该端口的上次序号（结束连接）大。以此辨认上次错误回复包。

3. SYN位和FIN位也要占用一个序号。

4. 主动关闭连接方处于Time-wait状态。

5. 每发送一个字节，序号加1；发送10字节，序号要增加10。

RST示例：

在TCP通讯中，如果一方收到另一方发来的段，读出其中的端口号，发现本机并没有任何进程使用这个端口，就会应答一个RST位的段给另一方。例如，服务器并没有进程使用8080端口，客户端telnet连接它，服务器收到客户端发来的SYN段就会应答一个RST段，客户端收到RST段后报告错误：Connection refused。