[网络协议]哈工大计算机网络week5学习总结

一、TCP概述

TCP连接

• 点对点（一个发送方，一个接收方）
• 可靠的，按序的字节流
• 流水线机制（拥塞控制机制和流量控制机制 窗口尺寸）
• 发送方，接收方的缓存
  
• 全双工特性：同一连接中可以传送双向字节流。应用层数据从进程B流向进程A的同时也从进程A流向进程B。
• 面向连接：
  • 发送数据前必须建立连接（握手）。且是三次握手。
    • 前两次不包含应用层数据 （客户首先发送一个TCP特殊报文段，服务器用另一个特殊的TCP报文段作为相应，客户再用第三个特殊报文段作为相应）
  • 连接状态只在连接的两端维护，在沿途结点中并不更改状态
    • 在这两台主机之间的网络元素（路由器，交换机和中继器）没有为该连接分配任何缓存和变量
  • 包括两个主机间的缓存，连接状态变量和socket等信息

TCP报文段结构

• 当TCP发送一个大文件时，该文件被划分为若干长度为MSS的若干块。但交互式应用通常传送长度小于MSS的数据块

• 包括源端口号和目的端口号

• 检验和字段(checksum)

• 32bits的序号字段(seq number)，32bit的确认号字段(ackowledge number)。用于发送方和接收方实现可靠数据传输。

• 16bits的接收窗口(recieve window)：用于流量控制

• 4bits的首部长度字段。(header length field)单位是32比特的字。TCP首部典型长度为20字节

• 选项字段(option field)：发送方和接收方协商最大报文段长度

• 6bits标志字段(UAPRSF)

  • ACK比特：包括一个对已经被成功接收报文段的确认
  • RST,SYN,FIN用于连接的建立和拆除。
  • CWR,ECE
  • PRH比特：指示接收方立刻将数据交付给上层
  • URG比特：知识报文段里存在被发送端的上层实体置为紧急的数据。紧急数据的最后一个字节由16bits的紧急数据指针字段(urg data pnter)指出。

• 报文段序号（seqnum for a segment）是该报文段首字节的字节流编号。而不是报文段的编号。如图所示：
  

• 确认号：期望收到的下一个字节的序列号。累计确认机制，该号之前所有都已成功接收（注意不包括该号）

案例学习

• 假设客户和服务器的起始序号分别为42和79

• 客户端用户输入字符’C’,发送的第一个报文段序号为42，服务器发送的第一个报文段序号为79；ACK确认号就是等待的下一个字节的序号。

• 第二个报文段，服务器将序号为79的报文段发给客户。在ACK中填入43告诉客户已经成功收到42字节及其之前的所有字节，现在期望43字节的出现。