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      TCP首部的數據格式
      [ 通信界 | Cww.net.cn | www.sdgj0817.com | 2006/1/18 19:36:04 ]
       

          TCP數據被封裝在一個IP數據報中如下圖:

          TCP數據在IP數據報中的封裝

          顯示TCP首部的數據格式。如果不計任選字段,它通常是20個字節。

          每個TCP段都包含源端和目的端的端口號,用于尋找發端和收端應用進程。這兩個值加上IP首部中的源端IP地址和目的端IP地址唯一確定一個TCP連接。

          有時,一個IP地址和一個端口號也稱為一個插口(socket)。這個術語出現在最早的TCP規范(RFC793),后来它覝骥为表熟o死嫻謀喑探涌。插吭溤(socketpair)(包含客戶IP地址、客戶端口號、服務器IP地址和服務器端口號的四元組)可唯一確定互聯網絡中每個TCP連接的雙方。

          序號用來標識從TCP發端向TCP收端發送的數據字節流,它表示在這個報文段中的的第一個數據字節。如果將字節流看作在兩個應用程序間的單向流動,則TCP用序號對每個字節進行計數。序號是32bit的無符號數,序號到達232-1后又從0開始。

          當建立一個新的連接時,SYN標志變1。序號字段包含由這個主機選擇的該連接的初始序號ISN(InitialSequenceNumber)。該主機要發送數據的第一個字節序號為這個ISN加1,因為SYN標志消耗了一個序號(將在下章詳細介紹如何建立和終止連接,屆時我們將看到FIN標志也要占用一個序號)。

          既然每個傳輸的字節都被計數,確認序號包含發送確認的一端所期望收到的下一個序號。因此,確認序號應當是上次已成功收到數據字節序號加1。只有ACK標志(下面介紹)為1時確認序號字段才有效。

          發送ACK無需任何代價,因為32bit的確認序號字段和ACK標志一樣,總是TCP首部的一部分。因此,我們看到一旦一個連接建立起來,這個字段總是被設置,ACK標志也總是被設置為1。

          TCP為應用層提供全雙工服務。這意味數據能在兩個方向上獨立地進行傳輸。因此,連接的每一端必須保持每個方向上的傳輸數據序號。

          TCP可以表述為一個沒有選擇確認或否認的滑動窗口協議(滑動窗口協議用于數據傳輸將在20.3節介紹)。我們說TCP缺少選擇確認是因為TCP首部中的確認序號表示發方已成功收到字節,但還不包含確認序號所指的字節。當前還無法對數據流中選定的部分進行確認。例如,如果1~1024字節已經成功收到,下一報文段中包含序號從2049~3072的字節,收端并不能確認這個新的報文段。它所能做的就是發回一個確認序號為1025的ACK。它也無法對一個報文段進行否認。例如,如果收到包含1025~2048字節的報文段,但它的檢驗和錯,TCP接收端所能做的就是發回一個確認序號為1025的ACK。

          首部長度給出首部中32bit字的數目。需要這個值是因為任選字段的長度是可變的。這個字段占4bit,因此TCP最多有60字節的首部。然而,沒有任選字段,正常的長度是20字節。在TCP首部中有6個標志比特。它們中的多個可同時被設置為1。我們在這兒簡單介紹它們的用法。

          URG緊急指針(urgentpointer)有效

          ACK確認序號有效。

          PSH接收方應該盡快將這個報文段交給應用層。

          RST重建連接。

          SYN同步序號用來發起一個連接。這個標志和下一個標志將在第18章介紹。

          FIN發端完成發送任務。

          TCP的流量控制由連接的每一端通過聲明的窗口大小來提供。窗口大小為字節數,起始于確認序號字段指明的值,這個值是接收端正期望接收的字節。窗口大小是一個16bit字段,因而窗口大小最大為65535字節。在24.4節我們將看到新的窗口刻度選項,它允許這個值按比例變化以提供更大的窗口。

          檢驗和覆蓋了整個的TCP報文段:TCP首部和TCP數據。這是一個強制性的字段,一定是由發端計算和存儲,并由收端進行驗證。TCP檢驗和的計算和UDP檢驗和的計算相似。

          只有當URG標志置1時緊急指針才有效。緊急指針是一個正的偏移量,和序號字段中的值相加表示緊急數據最后一個字節的序號。TCP的緊急方式是發送端向另一端發送緊急數據的一種方式。

          最常見的可選字段是最長報文大小,又稱為MSS(MaximumSegmentSize)。每個連接方通常都在通信的第一個報文段(為建立連接而設置SYN標志的那個段)中指明這個選項。它指明本端所能接收的最大長度的報文段。

          從上圖中我們注意到TCP報文段中的數據部分是可選的。我們將在18章中看到在一個連接建立和一個連接終止時,雙方交換的報文段僅有TCP首部。如果一方沒有數據要發送,也使用沒有任何數據的首部來確認收到的數據。在處理超時的許多情況中,也會發送不帶任何數據的報文段。

       

      1作者:Cww.net.cn 來源:OpenVoIP 編輯:顧北

       

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