TCP/IP协议详细总结(9)

表示发送端端口号,字段长16位。该字段是可选项,有时可能不会设置源端口号。没有源端口号的时候该字段的值设置为0。可用于不需要返回的通信中

目标端口号:

表示接收端端口,字段长度16位

包长度:

该字段保存了UDP首部的长度跟数据的长度之和。单位为字节(8位字节)

校验和:

校验和是为了提供可靠的UDP首部和数据而设计

四、TCP

1、TCP简介:

UDP是一种没有复杂控制,提供面向无连接通信服务的一种协议。换句话说,它将部分控制转移给应用程序去处理,自己却只提供作为传输层协议的最基本功能。
与UDP不同,TCP则“人如其名”,可以说是对“传输、发送、通信”进行“控制”的“协议”。

TCP与UDP的区别相当大。它充分地实现了数据传输时各种控制功能,可以进行丢包时的重发控制,还可以对次序乱掉的分包进行顺序控制。而这些在UDP中都没有。此外,TCP作为一种面向有连接的协议,只有在确认通信对端存在时才会发送数据,从而可以控制通信流量的浪费”。

根据TCP的这些机制,在IP这种无连接的网络上也能够实现高可靠性��通信。

2、TCP的特点:

TCP通过检验和、序列号、确认应答、重发控制、连接管理以及窗口控制等机制实现可靠性传输。

3、TCP的三次握手:

TCP/IP协议详细总结

上图中有几个字段需要重点介绍下:
(1)序号:Seq序号,占32位,用来标识从TCP源端向目的端发送的字节流,发起方发送数据时对此进行标记。
(2)确认序号:Ack序号,占32位,只有ACK标志位为1时,确认序号字段才有效,Ack=Seq+1。
(3)标志位:共6个,即URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN等,具体含义如下:
(A)URG:紧急指针(urgent pointer)有效。
(B)ACK:确认序号有效。
(C)PSH:接收方应该尽快将这个报文交给应用层。
(D)RST:重置连接。
(E)SYN:发起一个新连接。
(F)FIN:释放一个连接。

所谓三次握手(Three-way Handshake),是指建立一个TCP连接时,需要客户端和服务器总共发送3个包。

三次握手的目的是连接服务器指定端口,建立TCP连接,并同步连接双方的序列号和确认号并交换 TCP 窗口大小信息。在socket编程中,客户端执行connect()时,将触发三次握手,三次握手后客户端和服务器之间建立连接

 

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第一次握手:

客户端发送一个TCP的SYN标志位置1的包指明客户打算连接的服务器的端口,以及初始序号X,保存在包头的序列号(Sequence Number)字段里。

第二次握手:

服务器发回确认包(ACK)应答。即SYN标志位和ACK标志位均为1同时,将确认序号(Acknowledgement Number)设置为客户的I S N加1以.即X+1。

第三次握手:

客户端再次发送确认包(ACK)SYN标志位为0,ACK标志位为1.并且把服务器发来ACK的序号字段+1,放在确定字段中发送给对方.并且在数据段放写ISN的+1

4、TCP的四次挥手:

TCP的连接的拆除需要发送四个包,因此称为四次挥手。客户端或服务器均可主动发起挥手动作,在socket编程中,任何一方执行close()操作即可产生挥手操作。四次挥手后客户端和服务器端之间断开连接

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先由客户端向服务器端发送一个FIN,请求关闭数据传输。

当服务器接收到客户端的FIN时,向客户端发送一个ACK,其中ack的值等于FIN+SEQ

然后服务器向客户端发送一个FIN,告诉客户端应用程序关闭。

当客户端收到服务器端的FIN是,回复一个ACK给服务器端。其中ack的值等于FIN+SEQ

为什么建立连接需要三次,但是断开连接却需要四次呢?

确保数据能够完整传输。

当被动方收到主动方的FIN报文通知时,它仅仅表示主动方没有数据再发送给被动方了。

但未必被动方所有的数据都完整的发送给了主动方,所以被动方不会马上关闭SOCKET,它可能还需要发送一些数据给主动方后,再发送FIN报文给主动方,告诉主动方同意关闭连接,所以这里的ACK报文和FIN报文多数情况下都是分开发送的。

5、超时重发:

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