TCP协议

? 作者：小胡_不糊涂
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1. 报文结构

TCP全称为“传输控制协议”(Transmission Control Protocol)。也就是要对数据的传输进??个详细的控制。

TCP协议段格式：

• 源/目的端?号：表示数据是从哪个进程来，到哪个进程去
• 4位TCP报头?度：表?该TCP头部有多少个32位bit(有多少个4字节)；所以TCP头部最??度是15 *4 = 60
• 6位标志位:
  URG：紧急指针是否有效
  ACK：确认号是否有效
  PSH：提示接收端应?程序?刻从TCP缓冲区把数据读?
  RST：对?要求重新建?连接；我们把携带RST标识的称为复位报?段
  SYN：请求建?连接；我们把携带SYN标识的称为同步报?段
  FIN：通知对方，本端要关闭了，我们称携带FIN标识的为结束报?段
• 16位窗?大小：后?再说
• 16位校验和：发送端填充，CRC校验。接收端校验不通过，则认为数据有问题。此处的检验和不光包含TCP?部，也包含TCP数据部分
• 16位紧急指针：标识哪部分数据是紧急数据

2. 特性

2.1 确认应答

TCP将每个字节的数据都进?了编号，即为序列号。这个是由ACK来完成的，每?个ACK都带有对应的确认序列号，意思是告诉发送者，我已经收到了哪些数据，下?次你从哪?开始发送。

2.2 超时重传

1. 主机A发送数据给B之后，可能因为?络拥堵等原因，数据?法到达主机B；如果主机A在?个特定时间间隔内没有收到B发来的确认应答，就会进?重发；
   
   但是，主机A未收到B发来的确认应答，也可能是因为ACK丢失了，如下图所示：
   
   因此主机B会收到很多重复数据。

那么TCP协议需要能够识别出那些包是重复的包，并且把重复的丢弃掉。
这时候我们可以利?前?提到的序列号，就可以很容易做到去重的效果。

那么，超时的时间如何确定?

• 最理想的情况下，找到?个最小的时间，保证 “确认应答?定能在这个时间内返回”。但是这个时间的?短，随着?络环境的不同，是有差异的。
• 如果超时时间设的太?，会影响整体的重传效率
• 如果超时时间设的太短，有可能会频繁发送重复的包

TCP为了保证?论在任何环境下都能?较?性能的通信，因此会动态计算这个最?超时时间。

1. Linux中(BSD Unix和Windows也是如此)，超时以500ms为?个单位进?控制，每次判定超时重发的超时时间都是500ms的整数倍。
2. 如果重发?次之后，仍然得不到应答。等待 2500ms 后再进?重传。如果得不到应答，等待 4500ms 后进?重传。依次类推，以指数形式递增；
3. 当累计到?定的重传次数，TCP认为?络或者对端主机出现异常，强制关闭连接。