TCP简介

• 面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议
• 将应用层数据流分割成报文段，并发送给目标节点的TCP层
• 数据包都是有序号的，对方收到则发送ACK确认，未收到则重传

TCP头部报文

TCP头部结构

TCP Flags

在头部结构中需要着重了解6个重点的TCP Flags，因为在后面学习三次握手的过程的时候，会碰到他们。他们代表的含义分别如下：

• URG：紧急指针是否有效
• ACK：表示确认好是否有效，携带ack标志的报文段也称确认报文段
• PSH：提示接收端应用程序应该立即从tcp接受缓冲区中读走数据，为后续接收的数据让出空间
• RST：表示要求对方重建连接。带RST标志的tcp报文段也叫复位报文段
• SYN：表示建立一个连接，携带SYN的tcp报文段为同步报文段
• FIN标志：表示告知对方本端要关闭连接了。firstOrderNoPos firstOrderNoPos

16位窗口

是TCP流量控制的一个手段，这里说的窗口是指接收通告窗口，它告诉对方本端的tcp接收缓冲区还能容纳多少字节的数据，这样对方就可以控制发送数据的速度。

TCP三次握手示意

说说TCP的三次握手

tcp三次握手示意图

上图简要的示意了一下关于TCP三次握手的主要流程，首先是服务器被动打开，处于监听状态（LISTEN），此时有一个客户端要和服务器端建立连接，此时就需要所谓的握手机制了。“握手”是为了建立连接。

在三次握手过程中，客户端的状态从SYNSENT到ESTABLISHED，服务端对应的经历LISTEN到SYNRCVD到ESTABLISHED。

第一次握手
发送方为客户端，携带的信息SYN=1，seq=x（某正整数）
第二次握手
发送方为服务端，服务端接收到客户端发送的连接请求后，此时他要对客户端进行确认回复，因此SYN=1,ACK=1,seq=y,ack=x+1
第三次握手
客户端收到服务发送的确认信息后，仍然要答复服务端，所以ACK=1，seq=x+1，ack=y+1

为什么需要三次握手才能建立连接

回答这个问题需要先了解两个知识点：sequence number（seq）和acknowledge number（ack）的含义

• sequence number：表示的是我方（发送方）这边，这个packet的数据部分的第一位应该在整个data stream中所在的位置。（注意这里使用的是“应该”。因为对于没有数据的传输，如ACK，虽然它有一个seq，但是这次传输在整个data stream中是不占位置的。所以下一个实际有数据的传输，会依旧从上一次发送ACK的数据包的seq开始）

• acknowledge number：表示的是期望的对方（接收方）的下一次sequence number是多少。

知道这两个值的概念，在联系一下三次握手的过程，不难得出，三次握手的目的是为了初始化sequence-number的初始值，以免在数据传输的过程中导致数据错乱。例如tcp中的失效连接的现象。（失效连接：若客户端向服务端发送的连接请求丢失，客户端等待应答超时后就会再次发送连接请求，此时，上一个连接请求就是『失效的』。）