LWIP之TCP协议

IP协议提供了在各个主机之间传送数据报的功能，但是数据的最终目的地是主机上的特定应用程序。传输层协议就承担了这样的责任，典型的传输层协议有UDP和TCP两种。

UDP只为应用程序提供了一种无连接的、不可靠的传输服务。

TCP适用于可靠性要求很高的场合。TCP将所有数据看作数据流按照编号的顺序组织起来，采用正面确认以及重传等机制，保证数据流能全部正确到达，才把数据递交给应用层。许多著名的上层协议都是基于TCP实现的，如DNS、HTTP、FTP、SMTP、TELNET等。

 

报文格式

源端口号和目的端口号：用于标识发送端和接收端应用进程

序号：从发送端到接收端的数据的第一个字节编号。新连接建立时（SYN为1），发送方随机一个初始序号ISN

确认序号：ACK为1时有效，表示上次已成功收到数据字节序号加1

首部长度：TCP首部长度，以4字节为长度。如果没有任何选项字段，首部长度应该为5（20字节）

6个标志比特：

窗口大小：通知发送方接收缓冲区大小，用于实现流量控制

检验和：保证数据正确性

紧急指针：URG为1时有效，表示报文中包含紧急数据。紧急数据始终放在数据区的开始，紧急指针定义了紧急数据结束处

 

连接机制

TCP协议为通信双方提供了完善的连接建立机制和连接断开机制。

客户端和服务器建立连接的过程称为三次握手过程，客户端发送一个SYN标志置1的TCP报文段，报文段首部指明自己的端口号及期望连接的服务器端口号，通常服务器端口号为一个熟知端口号，客户端选择的端口号通常为一个短暂端口号，可以由一TCP软件自动分配。同时在报文段中，客户端需要通告自己的初始***ISN。除此之外，这个报文中号可以携带一些选项字段，例如前面所说的最大报文段大小、窗口扩大因子，选项将客户端的一些连接属性通告给服务器。注意，本报文段中ACK标志位0，因此它的确认号字段和通告窗口大小字段都会被视为无效。