传输层协议介绍

1、TCP协议

TCP（Transmission Control Protocol）传输控制协议:TCP是面向连接的，可靠的进程到进程通信的协议，TCP提供全双工服务，即数据可在同一时间双向传输，每一个TCP都有发送缓存和接收缓存，用来临时存储数据。
TCP报文段

在这里插入图片描述

源端口号：发送方进程的端口号。
目标端口号：接收端进程的端口号。
序号：发送端将每个字节进行编号，便于接收方正确重组。
- 当TCP从进程接收数据字节时，把它们分片成数据段存储在发送缓存中，并对每一个字节进行编号。当数据达到目的地后，接收端会按照这个序号把数据重新排列，保证数据正确。
确认号：对发送方的确认消息。
- 接收端响应消息的时候会用它来告诉发送端这个序号的数据段都已经收到，如果确认号是X，就是表示前X-1个数据段都已收到。
首部长度：用来表示TCP数据包头长度，一般20字节，但是首部长度最多可以扩大到60字节。
控制位：
- URG: 紧急位。紧急指针有效位，配合紧急指针使用。
- ACK: 确认位。当ACK=1时，确认序列号字段才有效，为0时，无效。
- PSH: 急迫位。标志位为1时，要求接收方尽快将数据段送达应用层。
- RST：重置位。当RST值为1时，通知重新建立TCP连接。
- SYN：同步（连接）位。同步序号位，TCP需要建立连接时将这个值设为1。
- FIN: 断开位。当TCP完成数据传输需要断开连接时，提出断开连接的一方将这个值设为1。
窗口大小：说明本地可接受数据段的数目。这个值的大小是可变的，当网络通畅时接收端响应消息会将这个窗口值变大以加快传输速度，当网络不稳定时减小这个值可保证网络数据的可靠传输，TCP中的流量控制就是依靠变化窗口大小来实现的。比如下载速度从一开始的几KB逐渐升到几MB的过程。控制网速用的。
校验和：用来做差错控制。字段检验的范围包括首部和数据这两部分。数据段在发送时和到达目的地时会进行校验和计算，若值不一致，会认为该数据被破坏，接收端将丢弃该数据。
紧急指针：和URG配合使用，当URG=1时有效。
选项：在TCP首部可以有多达40字节的可选信息。例如，最大报文段长度MSS。MSS告诉对方TCP：我的缓存所能接收的报文段的数据字段最大是MSS个字节。

3.TCP连接

TCP建立连接的过程称为三次握手

例如主机A想与主机B连接，主机A先发送SYN报文（SYN=1）请求建立连接，主机A序号Seq=100。主机B接收到之后发送SYN和ACK报文，就是(ACK=1)确认并也(SYN=1)请求建立连接主机B Seq=300，Ack=101（x+1），这个Ack是确认号，代表前面主机A的x已经收到。主机A收到主机B的请求建立连接，也进行（ACK=1）确认，并进行回复Seq=101（x+1），Ack=301（y+1）代表主机B的y已收到。