传输层协议介绍

传输层

TCP#

特性#

1、工作在传输层

2、面向连接协议

3、全双工协议

4、半关闭（四次挥手）

5、错误检查

6、将数据打包成段、排序（分片）

7、确认机制

8、数据恢复、重传

9、流量控制、滑动窗口

报文段#

源端口、目标端口：计算机上的进程要和其他进程通信是要通过计算机端口的，而一个计算机端口某个时刻只能被一个进程占用，所以通过指定源端口和目标端口，就可以知道是哪两个进程需要通信。源端口、目标端口是用16位表示的，可推算计算机的端口个数为2^16个,即 65536 （0-65535）

序号：随机生成的（首次进行数据包  沟通时 是随机生成的）

 确认号：

A---------> B电脑

A会随机产生一个 序号为x的数据包给B

A电脑<--------B电脑

B电脑收到以后 会随机产生一个回复包 随机产生序号y

在回复包中会产生一个新的字段 确认号：规定了A 下一次发送的序号x+1 不允许随机产生

数据偏移／首部长度：表示TCP报文段的首部长度，共4位，由于TCP首部包含一个长度可变的选项部分，需要指定这个TCP报文段到底有多长。它指出 TCP 报文段的数据起始处距离 TCP 报文段的起始处有多远。该字段的单位是32位(即4个字节为计算单位），4位二进制最大表示15，所以数据偏移也就是TCP首部最大60字节

 

• 控制位

  URG（紧急位）：表示本报文段中发送的数据是否包含紧急数据。后面的紧急指针字段（urgent pointer）只有当URG=1时才有效

  ACK（确认位）：表示是否前面确认号字段是否有效。只有当ACK=1时，前面的确认号字段才有效。TCP规定，连接建立后，ACK必须为1,带ACK标志的TCP报文段称为确认报文段

  PSH（急切位）：提示接收端应用程序应该立即从TCP接收缓冲区中读走数据，为接收后续数据腾出空间。如果为1，则表示对方应当立即把数据提交给上层应用，而不是缓存起来，如果应用程序不将接收到的数据读走，就会一直停留在TCP接收缓冲区中

  RST（重置位）：如果收到一个RST=1的报文，说明与主机的连接出现了严重错误（如主机崩溃），必须释放连接，然后再重新建立连接。或者说明上次发送给主机的数据有问题，主机拒绝响应，带RST标志的TCP报文段称为复位报文段

  SYN（同步位）：在建立连接时使用，用来同步序号。当SYN=1，ACK=0时，表示这是一个请求建立连接的报文段；当SYN=1，ACK=1时，表示对方同意建立连接。SYN=1，说明这是一个请求建立连接或同意建立连接的报文。只有在前两次握手中SYN才置为1，带SYN标志的TCP报文段称为同步报文段

  FIN（断开位）：表示通知对方本端要关闭连接了，标记数据是否发送完毕。如果FIN=1，即告诉对方：“我的数据已经发送完毕，你可以释放连接了”，带FIN标志的TCP报文段称为结束报文段

• 窗口大小：表示现在允许对方发送的数据量，也就是告诉对方，从本报文段的确认号开始允许对方发送的数据量，达到此值，需要ACK确认后才能再继续传送后面数据，由Window size value * Window size scaling factor（此值在三次握手阶段TCP选项Window scale协商得到）得出此值

• 校验和：提供额外的可靠性紧急指针：标记紧急数据在数据字段中的位置

• 选项部分：其最大长度可根据TCP首部长度进行推算。TCP首部长度用4位表示，选项部分最长为：(2^4-1)*4-20=40字节 

 

      三次握手#

tcp是面向连接的，就是说每次发送数据之前都要和对方建立一条可靠的连接，这个建立连接的过程分为3个步骤，就叫做三次握手

 

 

PC1想和PC2建立链接

PC1会发送syn（同步位）=1 序号为随机数x的报文给PC2

PC2收到PC1的报文会回复一个syn+ack报文给PC1

该报文 序号为随机生成的y 确认号为 x+1（ack=x+1）

syn（同步位）=1 ack（确认位）=1

PC1收到PC2 统一建立链接的报文，会回复一个ACK报文

该报文 序号为x+1 确认号为y+1 ACK（确认位）=1

这样PC1和PC2就建立链接

四次挥手#

 

1. CLOSED 没有任何连接状态

2. LISTEN 侦听状态，等待来自远方TCP端口的连接请求 （服务开启 http（进程） 80端口在帮进程 看着 有没有人找 http ）

3. SYN-SENT 在发送连接请求后，等待对方确认

4. SYN-RECEIVED 在收到和发送一个连接请求后，等待对方确认

5. ESTABLISHED 代表传输连接建立，双方进入数据传送状态

6. FIN-WAIT-1 主动关闭,主机已发送关闭连接请求，等待对方确认

7. FIN-WAIT-2 主动关闭,主机已收到对方关闭传输连接确认，等待对方发送关闭传输连接请求

8. TIME-WAIT 完成双向传输连接关闭，等待所有分组消失

9. CLOSE-WAIT 被动关闭,收到对方发来的关闭连接请求，并已确认

10. LAST-ACK 被动关闭,等待最后一个关闭传输连接确认，并等待所有分组消失

11. CLOSING 双方同时尝试关闭传输连接，等待对方确认

  UDP#

 特性#

1、工作在传输层

2、提供不可靠的网络访问

3、非面向链接协议

4、有限的错误检查

5、传输性能高

6、无数据恢复特性

TCP/UDP的主要区别#

有无面向连接

TCP-->慢  UDP-->快

稳定              不稳定

错误检查      有限错误检查