初步认识TCP协议——可靠性和TCP头部

       TCP是可靠的协议，不支持组播和广播，可靠性是指尽可能的保证对方收到数据包，可靠性主要体现在以下方面：

       1、数据会被TCP分割成适当的大小，防止数据包的大小大于对方缓冲区的大小，导致对方丢弃数据包，TCP提供一种机制保证接收方可以重组分割的数据包。

       

       2、当TCP发送数据包时，会维持一个计数器，如果对方在给定时间内未回复确认收到信息，则会重新发送数据包，防止了丢包的出现。

       3、当TCP接收到数据包时，会回复确认收到信息，防止丢包的出现，但不会立刻回复，通常会等待一段时间。

       4、TCP的校验码会检查数据包的TCP头部和数据部分，目的是为了防止数据包在传输过程中被修改，若校验码不正确，TCP将会丢弃数据包。

       5、TCP会丢弃重复的数据包，例如：当重传定时器到期时，会重传一份相同的数据包，此时，在网络中传送的数据包会有两份是相同的，此时TCP只会接收最先接收到的数据包，其余的数据包均被丢弃。

       6、TCP提供流量控制，发送方和接收方都会有一个缓冲区，发送数据包的大小不能超过缓冲区现在的大小。

 

       TCP不会翻译所传送的二进制数据，这些数据的翻译由应用层完成，TCP的头部结构为：

    各字段的意义：

    源端口号与目的端口号：端口号是为了辨别发送方和接收方所对应的应用程序（由于一台电脑上可能运行多个引用程序，那么数据包究竟是给谁的就由端口号来确定，源端口号方便接收方回复发送方时指定接收方端口号）

    ***：用于数据包的重组。

    确认号：接收方希望下次接收的数据包的***（运用***和确认号可以丢弃重复的数据包，如果已经接受了***为10000的数据包，则确认号会增加，若再次接收到***为10000的数据包，则会丢弃（由于确认号大于***））

    六个bool型变量：

    URG：紧急指针域有效。

    ACK：确认号域有效。

    PSH：接收方应该尽可能快的将数据包交送给应用程序。

    RST：放弃本次连接。

    SYN：用于启动连接（与三次握手有关）。

    FIN：请求断开连接（与四次回收有关）。

    

    4位头部长度：用来表示TCP头部的长度，计算公式为（32*四位头部长度）/8，单位为字节。

    窗口大小：TCP的流量控制的途径，指定缓冲区的大小。

    校验码：检查头部和数据部分，强制打开，由接收方确认。

    紧急指针：URG有效才有效，为一个偏移量，指向紧急数据的最后一位。

    选项：指定一些扩展信息，最常见的就是最大字段大小(MSS)，指定了报文数据部分的最大值，在连接建立过程中，每一方都有机会在SYN报文上指定自己的MSS，如果没有指定，则默认为536字节，该选项最大值为发送接口的MTU减去TCP和IP头部的固定长度，如果目的IP地址不是本地的（即网络号不同），一般MSS默认为536字节。选项部分的结构为：

每个选项都由一个指定类型的kind字段开头，无操作字段的目的是填充TCP报文长度，使其为4的倍数（由于TCP长度计算公式为32*长度字段/8，为4的倍数）

    TCP为建立或放弃连接发送的数据包仅仅包括头部，不会包括数据。TCP是全双工的，意味着数据流动是双向的，可以由接收方到发送方，也可以反过来，TCP建立的连接是一种逻辑上的连接，在总结四次挥手与三次握手时会再次说明。