TCP传输控制协议
TCP-IP协议(第8章传输控制协议)
主机A (客户端)
报文段1：SYN seq=x ack:-
主机B （服务器端）
报文段2：SYN+ACK
时
seq=y ack=x+1
间
报文段3：ACK seq=x+1 ack=y+1
TCP协议建立连接三次握手的过程
20
TCP协议中建立连接采用三次握手（three-way handshake） 的方式实现 I.客户端发起请求建立连接报文（SYN报文），SYN报文中 指明打算连接的服务器端口，自身的临时端口以及客户端 的初始序号。报文中SYN=1，ACK=0； II.服务器同意建立连接则响应SYN=1，ACK=1的SYN+ACK响 应报文，报文中选择服务器端的初始序号，并将客户端的 初始序号加1，对客户的SYN报文进行确认； III.客户端发送ACK=1的AKC报文对连接进行确认，报文中 本端序号加1，并对客户端序号加1，已确认SYN+ACK报文。
30
五、TCP的连接管理状态转换
为表达TCP在建立连接、释放连接和数据传输期间的所有状 态及状态的转换，可以通过有限状态机描述。该状态机有11 种状态。在任何时刻，TCP只处于某一种状态，并一直保持 这个状态，直到发生新的事件使机器进入一个新的状态。
状态 CLOSE LISTEN SYN_SENT
报文段4：ACK seq=x+1 ack=z+1
主机B （服务器端）
时 间
25
一个TCP连接是全双工的，每个方向单独关闭，原则为： 一方没有数据发送后，就发送FIN关闭这个方向的连接， 但仍能接收另一方发来的数据。只有两个方向的连接都 关闭后，该TCP连接才被完全释放。
TCP连接释放四次握手的步骤: I. 首先进行关闭的客户端的TCP发送第一个报文段，FIN标
传输控制协议
传输控制协议概述传输控制协议（TCP，Transmission Control Protocol）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。
它位于OSI模型的第四层——传输层，为不同主机上的应用程序提供可靠数据传输。
TCP确保数据包按顺序到达并实现错误检测与恢复，从而保障数据传输的完整性。
TCP的主要特点- 面向连接：在数据传输前需要建立连接。
- 可靠传输：通过序列号、确认应答、超时重传等机制保证数据的可靠传输。
- 流量控制：使用滑动窗口机制进行流量控制，防止发送方过快导致接收方处理不过来。
- 拥塞控制：通过拥塞控制算法避免网络拥塞。
- 全双工通信：允许数据在两个方向上同时传输。
TCP连接的建立和终止建立连接（三次握手）1. 客户端发送带有SYN标志的数据段以建立连接。
2. 服务器响应一个带有SYN/ACK标志的数据段以确认请求。
3. 客户端发送一个带有ACK标志的数据段以确认服务器的响应。
终止连接（四次挥手）1. 主机A发送一个FIN，表示数据传送完毕。
2. 主机B收到后发送ACK确认。
3. 主机B完成数据处理后发送一个FIN给主机A。
4. 主机A收到后发送ACK确认，至此双方连接终止。
TCP报文格式TCP报文包括以下几个部分：源端口号、目标端口号、序列号、确认号、头部长度、保留字段、控制标志、窗口大小、校验和以及紧急指针。
其中控制标志包括SYN、ACK、FIN、RST、URG等。
TCP的可靠性TCP通过多种方式保证数据传输的可靠性：- 序列号和确认应答：每个TCP段都包含一个序列号和一个确认号，用于跟踪数据的发送和接收状态。
- 超时重传：如果在一定时间内没有收到确认应答，TCP会重新发送数据段。
- 错误检测和修正：通过校验和检测数据是否在传输过程中出现错误。
- 流量控制：通过滑动窗口机制控制数据的流量，防止接收方缓冲区溢出。
TCP与UDP的区别- TCP是面向连接的，而UDP是无连接的。
TCP和IP是什么协议
TCP和IP是什么协议
TCP/IP是传输控制协议/网际协议的简称，中文译名为传输控制协议/互联网络协议。
TCP/IP是一种网络通信协议，规范了网络上的所有通信设备，尤其是一个主机与另一个主机之间的数据往来格式以及传送方式。
TCP/IP是INTERNET的基础协议，也是一种电脑数据打包和寻址的标准方法。
在数据传送中，可以形象地理解为有两个信封，TCP和IP就像是信封，要传递的信息被划分成若干段，每一段塞入一个TCP信封，并在该信封面上记录有分段号的信息，再将TCP信封塞入IP大信封，发送上网。
在接受端，一个TCP软件包收集信封，抽出数据，按发送前的顺序还原，并加以校验，若发现差错，TCP将会要求重发。
因此，TCP/IP在INTERNET中几乎可以无差错地传送数据。
如需了解更多关于TCP和IP的内容，建议咨询专业技术人员或者查阅计算机相关书籍。
tcpip协议名词解释
tcpip协议名词解释
TCP/IP协议是一种网络通信协议，它是互联网和许多企业内部
网络所采用的主要协议之一。
TCP/IP代表传输控制协议/互联网协议。
它由两个主要协议组成，传输控制协议（TCP）和互联网协议（IP）。
传输控制协议（TCP）负责在网络上可靠地传输数据。
它将数据
分割成小的数据包，并确保它们能够在网络上安全地到达目的地。
TCP还负责在数据传输过程中进行错误检测和纠正，以确保数据的
完整性。
互联网协议（IP）负责在网络上寻址和路由数据包。
它定义了
数据包的格式以及它们在网络上的传输方式。
IP协议使得数据包能
够在不同的网络之间进行传输，同时确保它们能够最终到达目的地。
除了TCP和IP之外，TCP/IP协议还包括许多其他的协议，如
用户数据报协议（UDP）、互联网控制消息协议（ICMP）等，它们共
同构成了整个网络通信体系结构。
总的来说，TCP/IP协议是一种用于在网络上进行数据通信的标
准化协议，它为互联网和许多企业网络的正常运行提供了基础。
通过TCP/IP协议，不同的设备和网络能够互相通信和交换数据，从而构成了全球范围内的网络互联。
传输控制协议
传输控制协议传输控制协议（Transmission Control Protocol，简称TCP）是一种常用的网络传输协议，位于网络协议栈的传输层，是Internet协议族中最核心的协议之一，其主要功能是在IP层提供可靠的、面向连接的数据传输服务。
TCP是一种面向连接的协议，通信的双方需要先建立连接，才能进行数据传输。
连接的建立过程涉及到三次握手，即发送方向接收方发送一个SYN报文，接收方回送一个SYN+ACK报文，最后发送方回送一个ACK报文，这个过程结束后连接就建立，数据传输可以开始。
TCP的传输过程是可靠的，其通过一系列的机制来保证数据的传输正确性和顺序性。
首先，TCP将要传输的数据划分为一组组的小数据包，称为TCP分节，每一个分节都有唯一的序号，通过序号的比较，接收方可以保证接收到的数据包是按照正确的顺序组成的。
其次，TCP使用校验和来检测数据是否被篡改或损坏，如果发现错误，将抛弃该分节并请求发送方重新发送。
更重要的是，TCP使用们只为超时重传的机制，不断重试某一分节，直到接收方成功收到为止，这些机制保证了数据传输的可靠性。
TCP还拥有拥堵控制功能，它能够对其所在的“网路”进行闲忙测量，并根据网络情况和负载状况调整发送数据的速度，可有效避免网络拥塞和数据丢失。
此外，TCP还有流量控制机制，通过实现接收方告知发送方可以接受的数据量来控制传输的速度，避免发送方向接收方发送过多的数据，从而导致网络拥堵。
总体而言，TCP是一种非常可靠和稳定的网络传输协议，广泛应用于互联网和局域网等场景中。
与其他传输协议相比，TCP 天生就是面向连接的，所以它建立连接所需的时间较长，但是具有可靠性和稳定性非常高。
TCP协议的稳定性和可靠性都为互联网的运行提供了很强的保障。
TCP 协议不仅仅被应用于HTTP、FTP、SMTP等应用层协议，同时还被用作以太网、ATM、FDDI等数据链路层协议，可以说是现代计算机网络中最为重要的一部分。
各种传输协议讲解
各种传输协议讲解各种传输协议讲解一、TCP/IP协议TCP/IP (传输控制协议/网际协议)是一种网络协议,它包含了传输控制协议(TCP)和网际协议(IP),两者都是基于网络层的协议。
TCP 提供可靠的字节流服务，而IP则提供数据报文服务。
它们是互补的，一个不可以替代另一个，它们的协同工作实现了网络通信功能。
TCP：TCP是面向连接的协议，它提供可靠的有序字节流，并确保传输数据的完整性和可靠性。
TCP使用三路握手建立连接，每次传输数据前必须先建立连接，以确保传输过程中数据的一致性和完整性。
TCP 提供的是一种面向链接的服务，它通过双向交换数据的方法保证数据的正确性，以保证数据发送的可靠性。
IP：IP是一种无连接的协议，它只负责把报文交付到最终的接收者上，而无法保证报文的可靠性。
IP协议基于数据报的传输模式，每一个数据报都携带有发送者和接收者的IP地址，以及表示数据报长度和特征码的字段，以帮助网络系统将数据报正确的交付给最终的接收者。
二、HTTP协议HTTP（超文本传输协议）是一种通信协议，它使客户端可以从服务器端获取网页文件，并使服务器端可以接受客户端发来的请求。
HTTP是一个建立在TCP/IP协议基础上的应用层协议，是一种无状态的协议，它使用URL（统一资源定位符）来指定网页的位置，HTTP请求和响应消息的格式由HTTP头和消息体组成，HTTP协议常见的几种方法包括GET、HEAD、POST、PUT和DELETE等方法，它们分别用于表示不同的操作。
三、FTP协议FTP(文件传输协议)是基于TCP/IP协议建立的，专门用于在计算机之间传输文件的协议。
FTP客户端发送给FTP服务器的请求，包括文件上传、下载、删除、改名、目录列表、特殊文件操作等等，FTP服务器将根据不同的请求做出不同的响应。
FTP服务器还支持断点续传，以及远程活动目录功能，可以更方便的管理远程文件。
四、SMTP协议SMTP（简单邮件传输协议）是一种发送电子邮件的协议，它使用TCP/IP网络协议实现，它把邮件发送到服务器，服务器再把邮件转发到指定的收件人的电子邮箱。
tcp的功能
tcp的功能TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）是互联网的核心协议之一，它位于IP（Internet Protocol，互联网协议）之上，负责在网络中可靠地传输数据。
TCP的主要功能如下：1. 可靠的数据传输：TCP使用可靠的确认和重传机制来确保数据的准确传输。
发送方将数据分割成较小的数据包，并对每个数据包进行编号。
接收方收到数据包后会向发送方发送确认消息，如果发送方没有收到确认消息，就会进行重新传输。
2. 拥塞控制：TCP通过监测网络的负载情况和网络状况来控制数据的发送速率，以避免网络过载和拥塞。
当网络出现拥塞时，TCP会降低发送速率以减少数据丢失和延迟。
3. 流量控制：TCP通过滑动窗口机制来控制数据的流量。
发送方根据接收方的接收能力来调整发送速率，以确保接收方能够及时接收和处理数据。
4. 数据重组和排序：TCP通过序列号来重组接收到的数据包，并按照正确的顺序交给应用程序。
由于IP协议是无连接的，数据包在传输过程中可能会出现乱序和丢失，TCP能够恢复乱序的数据包并重组正确的数据顺序。
5. 连接管理：TCP使用三次握手和四次挥手的方式来建立和关闭连接。
三次握手是指发送方向接收方发送一个连接请求，接收方接受连接请求并向发送方发送确认消息，发送方再次向接收方发送确认消息。
四次挥手是指在数据传输完成后，发送方发送连接释放请求，接收方接受释放请求并向发送方发送确认消息，然后发送方再次向接收方发送确认消息。
6. 数据保护：TCP提供可选的TCP校验和机制，用于检测数据在传输过程中是否出现错误或被篡改。
发送方计算校验和并将其添加到数据包中，接收方在收到数据包后计算校验和并进行比较，如果不一致就丢弃数据包。
总而言之，TCP是一种可靠的传输协议，通过多种机制保证数据的完整性、可靠性和顺序性。
它在互联网中被广泛应用于各种应用程序的数据传输，例如网页浏览、文件下载和电子邮件发送等。
TCP协议及TCP数据报格式
TCP协议及TCP数据报格式TCP（Transmission Control Protocol）是一种面向连接的、可靠的传输控制协议，用于在计算机网络中传输数据。
它提供了一种全双工通信方式，确保数据的可靠传输，在传输过程中处理丢包、乱序、重复等问题，并且具有流量控制和拥塞控制的功能。
1.面向连接：在数据交换之前，发送端和接收端需要建立连接，通过三次握手协商通信参数。
2.可靠传输：通过序号、确认和超时重传机制，确保数据的可靠传输，避免数据丢失、乱序、重复等问题。
3.拥塞控制：根据网络情况调整发送速率，避免网络拥塞。
4.全双工通信：发送端和接收端可以同时发送和接收数据。
5.基于字节流：TCP将数据分割为字节流进行传输，不保留数据的边界。
TCP数据报格式包含以下字段：1.源端口号（16位）：指定发送端口。
2.目标端口号（16位）：指定接收端口。
3.序号（32位）：发送方发送的数据段的第一个字节的序号。
4.确认序号（32位）：接收方期望收到的下一个字节的序号。
5.TCP数据偏移（4位）：指示TCP段中数据部分开始位置距离TCP段的开始位置的偏移量。
6.保留字段（6位）：用于将来使用，目前保留为0。
7.控制位（6位）：包括URG、ACK、PSH、RST、SYN和FIN等标志位，用于控制TCP连接的建立、维护和关闭。
8.窗口大小（16位）：接收方期望从发送方接收的数据的字节数。
9.校验和（16位）：用于检测TCP段是否有错误。
10.紧急数据指针（16位）：指示紧急数据的位置。
11.选项（变长）：包括最大段长度、时间戳、选择确认和窗口扩大因子等选项。
TCP使用字节流传输数据，将数据分割为TCP段进行传输，其中每个TCP段由TCP首部和数据部分组成。
TCP首部的长度是20字节，可以通过选项字段扩展。
综上所述，TCP协议是一种面向连接的、可靠的传输控制协议，它通过序号、确认和超时重传机制确保数据的可靠传输，并具备流量控制和拥塞控制的功能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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（Internet 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）。
1.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。
2.服务器端应当为一个合法的SYN回送一个SYN/ACK。
3.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。
对于ISN的选择是TCP中关键的一个操作，它可以确保强壮性和安全性。
数据传输举例TCP数据传输1.发送方首先发送第一个包含串行号为1（可变化）和1460字节数据的TCP报文段给接收方。
接收方以一个没有数据的TCP报文段来回复（只含报头），用确认号1461来表示已完全收到并请求下一个报文段。
2.发送方然后发送第二个包含串行号为1461和1460字节数据的TCP报文段给接收方。
正常情况下，接收方以一个没有数据的TCP报文段来回复，用确认号2921（1461+1460）来表示已完全收到并请求下一个报文段。
发送接收这样继续下去。
3.然而当这些数据包都是相连的情况下，接收方没有必要每一次都回应。
比如，他收到第1到5条TCP报文段，只需回应第五条就行了。
在例子中第3条TCP报文段被丢失了，所以尽管他收到了第4和5条，然而他只能回应第2条。
4.发送方在发送了第三条以后，没能收到回应，因此当时钟（timer）过时（expire）时，他重发第三条。
（每次发送者发送一条TCP报文段后，都会再次启动一次时钟：RTT）。
5.这次第三条被成功接收，接收方可以直接确认第5条，因为4，5两条已收到。
校验和TCP的16位的校验和（checksum）的计算和检验过程如下：发送者将TCP报文段的头部和数据部分的和计算出来，再对其求反码（一的补数），就得到了校验和，然后将结果装入报文中传输。
（这里用反码和的原因是这种方法的循环进位使校验和可以在16位、32位、64位等情况下的计算结果再叠加后相同）接收者在收到报文后再按相同的算法计算一次校验和。
这里使用的反码使得接收者不用再将校验和字段保存起来后清零，而可以直接将报文段连同校验加总。
如果计算结果是全部为一，那么就表示了报文的完整性和正确性。
注意：TCP校验和也包括了96位的伪头部，其中有源地址、目的地址、协议以及TCP的长度。
这可以避免报文被错误地路由。
按现在的标准，TCP的校验和是一个比较脆弱的校验。
出错概率高的数据链路层需要更高的能力来探测和纠正连接错误。
TCP如果是在今天设计的，它很可能有一个32位的CRC校验来纠错，而不是使用校验和。
但是通过在第二层使用通常的CRC或更完全一点的校验可以部分地弥补这种脆弱的校验。
第二层是在TCP层和IP层之下的，比如PPP或以太网，它们使用了这些校验。
但是这也并不意味着TCP的16位校验和是冗余的，对于因特网传输的观察，表明在受CRC保护的各跳之间，软件和硬件的错误通常也会在报文中引入错误，而端到端的TCP校验能够捕捉到很多的这种错误。
这就是应用中的端到端原则。
流量控制和阻塞管理参见：拥塞控制流量控制用来避免主机分组发送得过快而使接收方来不及完全收下。
TCP数据传输不同于UDP之处∙有序数据传输∙重发丢失的数据包∙舍弃重复的数据包∙无错误数据传输∙阻塞/流量控制∙面向连接（确认有创建三方交握，连接已创建才作传输。
）通路的终结TCP连接的正常终止连接终止使用了四路握手过程（four-way handshake），在这个过程中每个终端的连接都能独立地被终止。
因此，一个典型的拆接过程需要每个终端都提供一对FIN和ACK。
TCP的端口TCP使用了端口号（Port number）的概念来标识发送方和接收方的应用层。
对每个TCP连接的一端都有一个相关的16位的无符号端口号分配给它们。
端口被分为三类：众所周知的、注册的和动态/私有的。
众所周知的端口号是由因特网赋号管理局（IANA）来分配的，并且通常被用于系统一级或根进程。
众所周知的应用程序作为服务器程序来运行，并被动地侦听经常使用这些端口的连接。
例如：FTP、TELNET、SMTP、HTTP等。
注册的端口号通常被用来作为终端用户连接服务器时短暂地使用的源端口号，但它们也可以用来标识已被第三方注册了的、被命名的服务。
动态/私有的端口号在任何特定的TCP 连接外不具有任何意义。
可能的、被正式承认的端口号有65535个。
TCP的数据包结构+ Bits0–34–7 8–15 16–310 来源连接端口目的连接端口32 串行号码64 确认号码96 标题长度保留标志符窗口大小128 检查码紧急指针160160/192+ 数据∙来源连接端口（16位长）－辨识传送连接端口∙目的连接端口（16位长）－辨识接收连接端口∙串行号（32位长）o如果含有同步化旗标（SYN），则此为最初的串行号；第一个数据比特的串行码为本串行号加一。
o如果没有同步化旗标（SYN），则此为第一个数据比特的串行码。
TCP的发展过程TCP是一个复杂的但同时又是在发展之中的协议。
尽管许多重要的改进被提出和实施，发表于1981年的RFC793中说明的TCP（TCP-Tahoe）的许多基本操作还是未作多大改动。
RFC1122：《因特网对主机的要求》阐明了许多TCP协议的实现要求。
RFC2581：《TCP的拥塞控制》是一篇近年来关于TCP的很重要的RFC，描述了更新后的避免过度拥塞的算法。
写于2001年的RFC3168描述了对明显拥塞的报告，这是一种拥塞避免的信号量机制。
在21世纪早期，在所有因特网的数据包中，通常有大约95%的包使用了TCP协议。
常见的使用TCP的应用层有HTTP/HTTPS（万维网协议），SMTP/POP3/IMAP（电子邮件协议）以及FTP（文件传输协议）。
这些协议在今天被广泛地使用，这证明了它们的原作者的创造是卓越的。
最近，一个新协议已经被加州理工学院的科研人员开发出来，命名为FAST TCP（基于快速活动队列管理的规模可变的传输控制协议）。
它使用排队延迟作为拥塞控制信号；但是因为端到端的延迟通常不仅仅包括排队延迟，所以FAST TCP（或更一般地，所有基于排队延迟的算法）在实际互联网中的能否工作仍然是一个没有解决的问题。
对TCP的选用情况TCP并不是对所有的应用都适合，一些新的带有一些内在的脆弱性的运输层协议也被设计出来。
比如，实时应用并不需要甚至无法忍受TCP的可靠传输机制。
在这种类型的应用中，通常允许一些丢包、出错或拥塞，而不是去校正它们。
例如通常不使用TCP的应用有：实时流多媒体（如因特网广播）、实时多媒体播放器和游戏、IP电话（VoIP）等等。
任何不是很需要可靠性或者是想将功能减到最少的应用可以避免使用TCP。
在很多情况下，当只需要多路复用应用服务时，用户数据报协议（UDP）可以代替TCP为应用提供服务。