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传输控制协议TCP(Transmission Control Protocol)

• 专门为了在不可靠的互联网络上提供可靠的端到端字节流而设计
• TCP必须动态地适应不同的拓扑、带宽、延迟、分组大小和其它的参数，并且当有错误的时候，能够足够健壮

支持TCP的机器都有一个

TCP实体

，或者是用户进程或者是操作系统内核，都可以管理TCP流和跟IP层的接口

发方：封装→TCP实体接收本地进程的用户数据流，将其分割成不超过64kB的分片（实践中，通常分割成1460字节，以通过以太网传输）

收方：解封装→当包含TCP数据段的报文到达某台机器的时候，被提交给传输实体，传输实体将其重构出原始的字节流

• TCP连接上的每个字节都有它自己独有的32位序列号
• 收发双方的TCP实体以数据段的形式交换数据
• 一个数据段包括20字节的头部（不包括可选项）和数据域（0或更多字节）

TCP数据段

TCP软件决定数据段的大小，有两个因素限制了数据段的长度：

• TCP数据段必须适合IP的65515的载荷限制
• 每个TCP数据段必须适合于下层网络的最大传输单元MTU（例如以太网载荷大小1500字节）
• TCP使用的基本协议具有动态窗口大小的滑动窗口协议(sliding window protocol)

数据段格式

1. 
   源端口(Source port)和目的端口(Destination port)
   
   ：标明了一个连接的两个端点，用来跟踪同一时间内通过网络的不同会话，一般每个端口对应一个应用程序
2. 
   序列号(Sequence number)
   
   ：表示一个字节的编号，可以说每一个字节都有一个序列号，其中有一个非常特殊的序列号叫
   
   初始序列号（简称ISNs）
   
   
   ，
   
   它是随机产生的
3. 
   确认号(Acknowledgement number)
   
   ：期望接收的对方发过来的字节编号，在TCP里为了保证数据的可靠传递，采用了肯定确认机制、累计确认技术，这个时候就要用到确认号（例如确认号是500，就表示收到了发方发出的499、498等序列号的字节，下一次发方就可以从序列号为500的字节发数据过来）
4. 
   TCP段头长度(TCP header length)
   
   ：4字节，含义跟IP的段头长度一样
5. 
   保留字段
   
   
   （图片中灰色部分）
   
   ：如其名，不过现在也逐步启用，例如用来做一些拥塞控制等等
6. 
   URG~FIN
   
   ：6个控制比特（每个都用1bit表示）
7. 
   窗口尺寸(Window size)
   
   ：告诉对方可以发送的数据字节数（从确认字节号开始连续发送的字节总数），窗口尺寸的大小取决于接收方
8. 
   校验和(Checksum)
   
   ：和UDP中一样
9. 
   紧急指针(Urgent pointer)
   
   ：和URG控制位配合使用 指明了紧急数据

控制比特URG-FIN

• URG：当紧急指针使用的时候，URG被置为1，而紧急指针是一个对于当前序列号的字节偏移量，标明紧急数据从哪里开始
  
• ACK：1表示确认号有效，0表示确认号无效
• PSH：表示这是带有PUSH标志的数据，接收方收到这样的数据，应该立刻送到上层，而不需要缓存它
• RST：被用来重置一个已经混乱的连接
• SYN：用在连接建立的过程里面，通常SYN和ACK一起指示了连接建立的某个环节
  
• FIN：被用来释放连接，表示发送方已经没有数据要传输，但是可以继续接收数据