网络编程（二） TCP报头

一、TCP报头

1、TCP头部信息出现在每个TCP报文段中，用于指定通信的源端端口、目的端端口、管理TCP连接等。TCP头部结构包括固定头部结构和头部选项。

2、TCP固定头部结构如图所示：

（1）16位源端口号/目的号：说明这个报文是来自哪里；要传给哪个上层协议。进行TCP通信时，客户端一般使用系统自动选择的临时端口号，服务器则会有指定的端口号。

（2）32位序号：序号：报头的编号；一次TCP通信（从TCP连接建立到断开）过程中某一个传输方向上的字节流的每个字节的编号。

具体怎么来呢？     第一个随机值，之后的被系统设置为第一个随机值（ISN）加上该报文段所携带的第一个字节在整个字节流中的偏移 。比如发送“hello  world”分为两个报文段，先发送“hello”这个字节流，第一个是h,偏移量是0；第二次发送“world”，因为前边“hello ”一共六个字节，所以发送“world”时它的序号为“TSN+6”。由此说明数据越往后序号越大，根据这个也就能对字节流进行排序，序号值大的在后面，序号值小的在前面。

（3）32位确认号：因为发送SYN会回复ACK，但是如果发送多个SYN，都回复了ACK，如何将SYN 和ACK对应呢？

所以确认号用作对另一方发送的TCP 报文段的回应，具体的值是收到的报文段序号值+1。

（4）4位头部长度：标识该TCP头部有多少个4字节。4位最大为“1111”是15，所以TCP头部最长为60个字节，（前边五行4*5=20个字节，所以在选项字节最多40个），这一部分可以区分报文段和发送的真实数据。

（5）6位标识位：

URG：紧急指针是否有效。

ACK：确认号是否有效，因为由ACK标志的报文段才是确认报文段。

PSH：提示接收端应用程序应该立即从接收缓冲区读走数据，因为后边还在发送数据，不能占用空间，要及时将看空间腾出来保证后边的数据能进来。

RST：要求对方重新建立连接。

SYN：请求建立连接。

FIN ：断开连接请求，通知对方自己这一端将要关闭连接了。

（6）16位窗口大小：它是TCP流量控制的一个手段。 窗口：接收通告窗口。

这个数字在整个传输过程都在变化，它就是告诉对方自己的TCP接收缓冲区还能容纳的字节数。这样对方就能控制自己发送数据的速度。

（7）16位校验和：由发送端填充，接收端对TCP报文段执行CRC（冗余检测）算法以检验TCP报文在传输过程中是否损坏。   它不仅校验TCP头部，也校验数据部分，这是TCP可靠传输的一个重要保障。

（8）16位紧急指针：它是一个正的偏移量，它和序号字段的值相加表示最后一个紧急数据的下一个字节的序号。

也就是如果有一段数据要立马紧急处理，那么它前面的数据先不管，只要这个数据一过去就先处理它。

（9）选项部分：一般不填充。

TCP和UDP的不同之处有一点是TCP可靠，而UDP不可靠。

那么TCP的可靠在哪体现呢？

因为UDP和TCP的报头不同，所以从报头去分析比较体现TCP的可靠性。结合TCP头部结构的固定结构，从数据的有序、完整、正确等方面去说明TCP的可靠性。