文档介绍：传输控制协议(英语:Transmission Control Protocol, TCP)是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议,由IETF的RFC 793定义。在简化的计算机网络OSI模型中,它完成第四层传输层所指定的功能,用户数据报协议(UDP)是同一层内另一个重要的传输协议。
在因特网协议族( protocol suite)中,TCP层是位于IP层之上,应用层之下的中间层。不同主机的应用层之间经常需要可靠的、像管道一样的连接,但是IP层不提供这样的流机制,而是提供不可靠的包交换。
应用层向TCP层发送用于网间传输的、用8位字节表示的数据流,然后TCP把数据流分区成适当长度的报文段(通常受该计算机连接的网络的数据链路层的最大传输单元(MTU)的限制)。之后TCP把结果包传给IP层,由它来通过网络将包传送给接收端实体的TCP层。TCP为了保证不发生丢包,就给每个包一个序号,同时序号也保证了传送到接收端实体的包的按序接收。然后接收端实体对已成功收到的包发回一个相应的确认(ACK);如果发送端实体在合理的往返时延(RTT)内未收到确认,那么对应的数据包就被假设为已丢失将会被进行重传。TCP用一个校验和函数来检验数据是否有错误;在发送和接收时都要计算校验和。
运作方式
TCP连接包括三个状态:连接创建、数据传送和连接终止。
通路的创建
TCP用三路握手(three-way handshake)过程创建一个连接。在连接创建过程中,很多参数要被初始化,例如序号被初始化以保证按序传输和连接的强壮性。
TCP连接的正常创建
一对终端同时初始化一个它们之间的连接是可能的。但通常是由一端打开一个套接字(socket)然后监听来自另一方的连接,这就是通常所指的被动打开(passive open)。服务器端被被动打开以后,用户端就能开始创建主动打开(active open)。
客户端通过向服务器端发送一个SYN来创建一个主动打开,作为三路握手的一部分。
服务器端应当为一个合法的SYN回送一个SYN/ACK。
最后,客户端再发送一个ACK。这样就完成了三路握手,并进入了连接创建状态。
数据传输
在TCP的数据传送状态,很多重要的机制保证了TCP的可靠性和强壮性。它们包括:使用序号,对收到的TCP报文段进行排序以及检测重复的数据;使用校验和来检测报文段的错误;使用确认和计时器来检测和纠正丢包或延时。
串行号和确认
在TCP的连接创建状态,两个主机的TCP层间要交换初始序号(ISN:initial sequence number)。这些序号用于标识字节流中的数据,并且还是对应用层的数据字节进行记数的整数。通常在每个TCP报文段中都有一对序号和确认号。TCP报文发送者认为自己的字节编号为序号,而认为接收者的字节编号为确认号。TCP报文的接收者为了确保可靠性,在接收到一定数量的连续字节流后才发送确认。这是对TCP的一种扩展,通常称为选择确认(Selective Acknowledgement)。选择确认使得TCP接收者可以对乱序到达的数据块进行确认。每一个字节传输过后,ISN号都会递增1。
通过使用序号和确认号,TCP层可以把收到的报文段中的字节按正确的顺序交付给应用层。序号是32位的无符号数,在它增大到232-1时,便会回绕到0。对