TCP协议

TCP报文段

1. 源端口和目的端口。各占2B。分别表示发送方和接收方使用的端口号。
2. 序号。占4B,范围为0～\(2^{32}-1\),共\(2^{32}\)个序号。TCP连接中传送的字节流中的每个字节都要按顺序编号，序号字段值指的是本报文段所发送的数据的第一个字节的序号。例如，一报文段的序号字段值是301,而携带的数据共有100B,表明本报文段的数据的最后一个字节的序号是400,因此下一个报文段的数据序号应从401开始。
3. 确认号。占4B,是期望收到对方下一个报文段的第一个数据字节的序号。若确认号为N,则表明到序号N-1为止的所有数据都已正确收到。例如，B正确收到了A发送过来的一个报文段，其序号字段是501,而数据长度是200B(序号501～700),这表明B正确收到了A发送的到序号 700为止的数据。因此B期望收到A的下一个数据序号是701,于是B在发送给A的确认报文段中把确认号置为701。
4. 数据偏移(即首部长度)。占4位，这里不是IP 数据报分片的那个数据偏移，而是表示首部长度(首部中还有长度不确定的选项字段),它指出 TCP 报文段的数据起始处距离TCP报文段的起始处有多远。“数据偏移”的单位是32位(以4B为计算单位)。因为4位二进制数能表示的最大值为15,所以 TCP首部的最大长度为60B。
5. 保留。占6位，保留为今后使用，但目前应置为0。
6. 紧急位 URG。当URG=1时，表明紧急指针字段有效。它告诉系统此报文段中有紧急数据，应尽快传送(相当于高优先级的数据)。紧急数据被插入到报文段数据的最前面，而在紧急数据后面的数据仍是普通数据，因此要与首部中的紧急指针字段配合使用。
7. 确认位 ACK。仅当 ACK=1时确认号字段才有效。当ACK=0时，确认号无效。TCP规定，在连接建立后所有传送的报文段都必须把 ACK置1。
8. 推送位 PSH(Push)。两个应用进程进行交互式通信时，都希望在键入一个命令后立即就能收到对方的响应，此时发送方TCP把PSH置1,接收方TCP收到 PSH=1的报文段后，就尽快交付给接收应用进程，而不再等到整个缓存都填满了后再向上交付。
9. 复位位RST(Reset)。当RST=1时，表示 TCP连接中出现严重差错(如主机崩溃等),必须释放连接，然后重新建立传输连接。此外，它还可用于拒绝一个非法的报文段。
10. 同步位SYN。当SYN=1时表示这是一个连接请求或连接接受报文。当SYN=1,ACK=0时，表明这是一个连接请求报文，若对方同意建立连接，则应在响应报文中使用SYN=1,ACK=1。
11. 终止位 FIN(Finish)。用来释放一个连接。当FIN=1时，表明此报文段的发送方的数据已发送完毕，并要求释放传输连接。
12. 窗口。占2B,范围为0～\(2^{16}-1\)。窗口值告诉对方，从本报文段首部中的确认号算起，接收方目前允许对方发送的数据量(以字节为单位)。接收方的数据缓存空间是有限的，因此窗口值作为接收方让发送方设置其发送窗口的依据。例如，设确认号是701,窗口字段是1000。这表明，从701号算起，发送此报文段的一方还有接收1000字节数据(字节序号为701～1700)的接收缓存空间。
13. 检验和。占 2B。检验和字段检验的范围包括首部和数据两部分。在计算检验和时，和UDP一样，要在TCP报文段的前面加上12B的伪首部(只需将UDP伪首部的协议字段的17改成6. UDP长度字段改成TCP长度，其他的和UDP一样)。
14. 紧急指针。占2B。紧急指针仅在URG=1时才有意义，它指出本报文段中的紧急数据的字节数(紧急数据在报文段数据的最前面)。也就是说，使窗口为零也可以发送紧急数据。
15. 选项。长度可变，最长可达40B。当不使用选项时，TCP首部长度是20B。TCP最初只规定了一种选项，即最大报文段长度(Maximum Segment Size, MSS)。MSS是TCP报文段中的数据字段的最大长度(注意仅仅是数据字段)。
16. 填充。这是为了使整个首部长度是4B的整数倍。