TCP报文格式

时间:2021-08-28 10:44:15

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1.TCP报文格式

TCP报文格式

TCP报头中的源端口号和目的端口号同IP数据报中的源IP与目的IP唯一确定一条TCP连接

序号(4字节=32位):

37 59 56 75

用来标识TCP发端向TCP收端发送的数据字节流

确认序号(4字节=32位):

由于该报文为SYN报文,ACK标志为0,故没有确认序号(ACK标志为1时确认序号才有效)TCP协议规定,只有ACK=1时有效,也规定连接建立后所有发送的报文的ACK必须为1

一旦连接建立,该值将始终发送(同ACK标志)

头部长度:该字段占用4位,用来表示报文首部的长度,单位是4Byte。如:headLen = ((packet[12]>>4)&0x0F)*4;

预留6位:长度为6位,作为保留字段,暂时没有什么用处。

URG:长1位,表示紧急指针字段有效;

ACK:长1位,置位表示确认号字段有效;TCP协议规定,只有ACK=1时有效,也规定连接建立后所有发送的报文的ACK必须为1

PSH:长1位,表示当前报文需要请求推(push)操作;

RST:长1位,置位表示复位TCP连接;

SYN:长1位,在连接建立时用来同步序号。当SYN=1而ACK=0时,表明这是一个连接请求报文。对*同意建立连接,则应在响应报文中使SYN=1和ACK=1. 因此,SYN置1就表示这是一个连接请求或连接接受报文。

FIN:长1位,用于释放TCP连接时标识发送方比特流结束;即完,终结的意思, 用来释放一个连接。当 FIN = 1时,表明此报文段的发送方的数据已经发送完毕,并要求释放连接。

窗口大小:长度为16位,2个字节。

校验和:长度为16位,2个字节。

紧急指针:长度为16位,2个字节。

以上是TCP包头必须要有的字段,也称固有字段,长度为20个字节。

2.TCP三次握手

TCP怎样才能保证可靠的传输任务,就是通过三次握手

TCP报文格式

首先由Client发出请求连接即 SYN=1 ACK=0  (请看头字段的介绍), TCP规定SYN=1时不能携带数据,但要消耗一个序号,因此声明自己的序号是 seq=x

然后 Server 进行回复确认,即 SYN=1 ACK=1 seq=y, ack=x+1,

再然后 Client 再进行一次确认,但不用SYN 了,这时即为 ACK=1, seq=x+1, ack=y+1.

3.TCP四次挥手

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  当客户A 没有东西要发送时就要释放 A 这边的连接,A会发送一个报文(没有数据),其中 FIN 设置为1,  服务器B收到后会给应用程序一个信,这时A那边的连接已经关闭,即A不再发送信息(但仍可接收信息)。

  A收到B的确认后进入等待状态,等待B请求释放连接, B数据发送完成后就向A请求连接释放,也是用FIN=1 表示, 并且用 ack = u+1(如图), A收到后回复一个确认信息,并进入 TIME_WAIT 状态, 等待 2MSL 时间。

为什么要等待呢?

为了这种情况: B向A发送 FIN = 1 的释放连接请求,但这个报文丢失了, A没有接到不会发送确认信息, B 超时会重传,这时A在 WAIT_TIME 还能够接收到这个请求,这时再回复一个确认就行了。(A收到 FIN = 1 的请求后 WAIT_TIME会重新记时)

另外服务器B存在一个保活状态,即如果A突然故障死机了,那B那边的连接资源什么时候能释放呢?  就是保活时间到了后,B会发送探测信息, 以决定是否释放连接。

 注意:中断连接端可以是Client端,也可以是Server端。

来个通俗版的解释:

假设Client端发起中断连接请求,也就是发送FIN报文。Server端接到FIN报文后,意思是说"我Client端没有数据要发给你了",但是如果你还有数据没有发送完成,则不必急着关闭Socket,可以继续发送数据。所以你先发送ACK,"告诉Client端,你的请求我收到了,但是我还没准备好,请继续你等我的消息"。这个时候Client端就进入FIN_WAIT状态,继续等待Server端的FIN报文。当Server端确定数据已发送完成,则向Client端发送FIN报文,"告诉Client端,好了,我这边数据发完了,准备好关闭连接了"。Client端收到FIN报文后,"就知道可以关闭连接了,但是他还是不相信网络,怕Server端不知道要关闭,所以发送ACK后进入TIME_WAIT状态,如果Server端没有收到ACK则可以重传。“,Server端收到ACK后,"就知道可以断开连接了"。Client端等待了2MSL后依然没有收到回复,则证明Server端已正常关闭,那好,我Client端也可以关闭连接了。Ok,TCP连接就这样关闭了!(是服务端先关闭,后客户端关闭)

【问题1】为什么连接的时候是三次握手,关闭的时候却是四次握手?
答:因为当Server端收到Client端的SYN连接请求报文后,可以直接发送SYN+ACK报文。其中ACK报文是用来应答的,SYN报文是用来同步的。但是关闭连接时,当Server端收到FIN报文时,很可能并不会立即关闭SOCKET,所以只能先回复一个ACK报文,告诉Client端,"你发的FIN报文我收到了"。只有等到我Server端所有的报文都发送完了,我才能发送FIN报文,因此不能一起发送。故需要四步握手。

【问题2】为什么TIME_WAIT状态需要经过2MSL(最大报文段生存时间)才能返回到CLOSE状态?

答:虽然按道理,四个报文都发送完毕,我们可以直接进入CLOSE状态了,但是我们必须假象网络是不可靠的,有可以最后一个ACK丢失。所以TIME_WAIT状态就是用来重发可能丢失的ACK报文。

整个客户端所经历的状态:

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整个服务端经历的状态:

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栗子1:

TCP链接中主动断开链接netstat观察可能出现的状态流转是:CD

  A.ESTABLISHED->CLOSE_WAIT->TIME_WAIT->CLOSED

  B.ESTABLISHED->TIME_WAIT->CLOSE_WAIT->CLOSED

  C.ESTABLISHED->FIN_WAIT_1->FIN_WAIT_2->TIME_WAIT->CLOSED

  D.ESTABLISHED->FIN_WAIT_1->TIME_WAIT->CLOSED

栗子2:

一条tcp连接,主动关闭的一方不可能出现的连接状态是()A

  A.CLOSE_WAIT

  B.FIN_WAIT2

  C.TIME_WAIT

  D.FIN_WAIT1

4.关于Host文件

hosts文件 是一个用于储存计算机网络中各节点信息的计算机文件。
这个文件负责将主机名称映射到相应的IP地址 。
hosts文件通常用于补充或取代网络中 DNS 的功能。
和DNS不同的是,计算机的用户可以直接对hosts文件进行控制。

host文件一个没有扩展名的系统文件,其作用就是用来存储一些常用的网络域名和与其对应的ip地址,当用户输入一个需要登录的网址时,系统就会先去host文件中查找,如果找到了就立即打开该网址,如果找不到就去DNS域名解析服务器中查找。

参考文档:http://blog.csdn.net/imilli/article/details/50620104