TCP/IP详解阅读笔记（一）：TCP协议

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 前段时间提交了本科毕业论文，这段时间特别空闲，因而但愿研究一些基础性的技术，好比网络和编译原理。因而就找来《TCP/IP协议详解》来看，并作一些笔记，记录一下感悟或在重点。
 为了节约你的时间，本文主要内容为：

• TCP/IP协议族

• TCP和UDP的区别

• TCP提供可靠性的方式

• TCP首部格式

TCP/IP协议族

 TCP/IP协议是一组网络传输协议的集合，按照网络模型的不一样层次，使用不一样的传输协议进行分工合做。TCP/IP的网络参考模型一共有四层，自上而下分别为应用层，传输层，网络层和数据链路层。

• 链路层，有时候也称为数据链路层或网络接口层，一般包括操做系统中的设备驱动程序和计算机中对应的网络接口卡。它们一块儿处理与电缆（或者其余任何传输媒介）的物理接口细节。

• 网络层，有时也称为互联网层，处理分组在网络中的活动，例如分组的选路。在TCP/IP协议族中，网络层协议包括IP协议，ICMP协议，以及IGMP协议。

• 传输层主要为两台主机上的应用程序提供端到端的通讯，在TCP/IP协议族中，有两个互不相同的传输协议：TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）。TCP相对安全稳定，可是UDP速度更快。

• 应用层负责处理特定的应用程序细节。几乎各类不一样的TCP/IP实现都会提供下面这些通用的应用程序：

  • Telnet远程登录

  • FTP文件传输协议

  • SMTP简单邮件传输协议

  • SNMP 简单网络管理协议

TCP：传输控制协议

 TCP和UDP都是传输层的协议，可是两者却有着不少的不一样。TCP提供一种面向链接的，可靠的字节流服务。而UDP是一个简单的面向数据报文的传输层协议：进程中的每一个输出操做都正好产生一个UDP数据报文，而且组装成一份待发送的IP数据报，而TCP协议中，应用程序产生的全体数据与真正发送的单个IP数据报可能没有什么联系。UDP也不提供可靠性保证。
 TCP和UDP的主要区别如图所示。

TCP提供可靠性的方式

&ems;与UDP不一样的是，TCP提供各类方式来保证数据传输的正确性：

• 应用数据被分割成TCP认为最合适发送的数据快。这和UDP彻底不一样，应用程序产生的数据报长度不变。

• TCP发送一个报文段以后，它启动一个定时器，等待目的端确认收到这个报文段。若是不能及时收到一个确认，将从新发送这个报文。

• 当TCP收到发自TCP链接另外一端的数据，它将发送一个确认。

• 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当中的任何变化。若是收到端的检验和有差异，TCP将丢弃这个报文段。

• TCP会对收到的数据金喜重排，将收到的数据以正确的顺序交给应用层。

• TCP的接受端会放弃重复的数据

• TCP提供流量控制。TCP接受的每一方都有固定大小的缓冲空间。TCP的接受端只容许另外一端发送接收端缓冲区所能容纳的数据。

TCP的首部

 TCP数据被封装在一个IP数据报中，以下图所示。

 下图显示TCP首部的数据结构。若是不计任何可选字段的话，它一般是20个字节。

• 每一个TCP端都包含源端和目的端的端口号，用于寻找发送端和接受端应用进程。这两个值加上IP首部的源端IP地址和目的端IP地址惟一肯定一个TCP链接。

• 序号用来标识TCP发端向TCP收端发送的数据字节流，它表示在这个报文段中的第一个字节数据。若是将字节流看做在两个应用程序之间的单向流动，则TCP用序号来对每一个字节进行计数。序号是32位的无符号数。

• 确认序号包含发送确认的一端所指望收到的下一个序号。所以，确认序号应当是上次已经成功收到的数据字节序号+1。只有ACK标志为1时确认序号字段才有效。

• 首部长度给出TCP首部的字节数目。须要这个值是由于任选字段的长度是可变的。

• TCP首部中有6个标志位。

  • URG：紧急指针有效标志位，当它被置为1时，紧急指针才有效。

  • ACK：确认序号有效，当它被置为1时，确认序号才有效。

  • PSH：接受方应该尽快将这个报文交给应用层。

  • RST：重建链接。

  • SYN：同步序号用来发起一个新链接。

  • FIN：发端完成发送任务。

• 窗口大小来进行TCP的流量控制。窗口大小为字节数，起始于确认序号字段指明的值，这个值是接受端指望接受的字节。

• 检验和覆盖了整个的TCP报文段：TCP首部和TCP数据。这是一个强制性的字段，必定由发端进行计算和存储，并由收端进行检验。

• 紧急指针是一个正的偏移量，和序号字段中的值相加表示紧急数据最后一个字节的序号。TCP的紧急方式是发送端向另外一端发送紧急数据的一种方式。

后记

 本片文章几乎就是一个读书笔记摘要。每一个章节都如此，既无养分也很浪费时间，但愿本身之后能够多作一些总结和实质性的文章吧。但愿之后能够找到一个好的方式来写读书笔记。