传输控制协议TCP

TCP连接有两个端点，不是运输层的协议端口，而是套接字或接口。

套接字socket＝（IP地址：端口号）

TCP首部格式：

1.源端口和目的端口。

2.序号，给每一个字节流编号。

3.确认号，是期望收到对方下一个报文段的第一个数据字节的序号。若确认号＝n，则n-1为止所有数据都已正确收到。

4.数据偏移，指出数据起始位置有多远，实际上指出首部长度。

 5.保留，有六个控制位。紧急URG，与紧急指针连用，把紧急数据插入最前面。确认ACK，表示建立连接。推送PSH。复位RST，为1时，释放连接，重新建立运输连接。同步SYN。终止FIN，释放连接。

6.窗口，作为接收方让发送方设置发送窗口的依据。明确指出允许对方发送的数据量，窗口值经常动态变化。

7.检验和。

8.选项与填充。

超时重传时间的选择：RTO＝RTTs+4×RTTd；新的RTTd＝（1-b）×旧的RTTd＋b×（RTTs与新的RTT样本之差）b推荐为0.25。若重传了，则扩大二倍。

 TCP流量控制：利用滑动窗口机制让发送方发送速率不要太快。

由接收方的缓存能力来决定发送窗口大小，并告诉发送方。当窗口大小为零时，持续计时器将周期性发送零窗口探测报文段。

TCP拥塞控制

慢开始与拥塞避免：先将发送窗口以2的次方开始指数增长，直到增长到慢开始门限值，再采用拥塞避免，即每次将发送窗口增大1。直到出现超时重传，说明发生了拥塞，再将门限值设为此时窗口值的一半，将窗口值设为1，重复慢开始与拥塞避免。

快重传和快恢复：为了避免某些报文段丢失而直接重新慢开始造成资源浪费，采用快重传，即若发送过程中丢失了报文段，接收方在收到下一个报文段时，回复一个重复确认，若发送方收到三个重复确认，则直接重传丢失的报文段。快恢复是指收到三个重复确认后，将门限值与窗口值都设为原来的一半，再执行拥塞避免。

TCP连接建立：TCP服务器先创建传输控制块，处于监听状态，然后客户发送一个SYN＝1，seq＝x的报文段，服务器收到后回复SYN＝1，ACK＝1，seq＝y，ack＝x＋1的报文段，客户再发送一个ACK＝1，seq＝x＋1，ack＝y＋1的报文段，则连接建立。

TCP连接释放：由客户发出释放报文段（FIN＝1，seq＝已发送的数据最后一个字节＋1），服务器收到后，通知自己的应用进程并回复（ACK＝1，seq＝v，ack＝u＋1），客户到服务器的连接就释放了，但服务器发的数据客户还能收到。等到服务器数据传输完毕，发送（FIN＝1,ACK＝1,seq＝w,ack＝u＋1），客户回复（ACK＝1,seq＝u＋1,ack＝w＋1），客户进入时间等待状态，服务器收到后就关闭，客户等待两个最长报文段寿命后也关闭，至此连接释放。