TCP连接的建立与释放.docxVIP

TCP连接的建立和释放 TCP首部格式 先看TCP报文段的格式，如下; TCP报文段首部的前20个字节是固定的，后面有4N字节是根据需要而增加的选项。因此TCP报文段的最小长度为20个字节。 首部固定部分的各字段的意义如下： 1、源端口和目的端口：加上IP首部的源IP地址和目的IP地址，确定唯一的一个TCP连接。另外通过目的端口来决定TCP将数据报交付于那个应用程序，从而实现TCP的分用功能。 2、序号：占4个字节，序号的范围为[0,4284967296]。由于TCP是面向字节流的，在一个TCP连接中传送的字节流中的每一个字节都按顺序编号，首部中的序号字段则是指本报文段所发送的数据的第一个字节的序号。另外，序号是循环使用的，当序号增加到最大值时，下一个序号就又回到了0。 3、确认号：当ACK标志位为1时有效，表示期望收到的下一个报文段的第一个数据字节的序号。确认号为N，则表明到序号N-1为止的所有数据字节都已经被正确地接收到了。 4、头部长度：TCP报文段的头部长度，它指出TCP报文段的数据部分的起始位置与TCP报文段的起始位置的距离。头部长度占4个字节，但它的单位是32位字，即以4字节为计算单位，因此头部长度的最大值为15*4=60个字节，这就意味着选项的长度不超过40个字节。 5、保留位：必须为0. 6、下面的六个控制位说明报文段的性质： 1)URG：与首部中的紧急指针字段配合使用。URG为1时，表明紧急指针字段有效，发送应用进程告诉发送方的TCP有紧急数据要传送，于是发送方TCP就把紧急数据插入到本报文段数据的最前面，而其后面仍是普通数据。 2)ACK：仅当ACK=1时确认号字段才有效，当ACK=0时，确认号无效。TCP规定，在连接建立后所有的传送报文段都必须把ACK置1。 3)PSH：如果发送的报文段中PSH为1，则接收方接受到该报文段后，直接将其交付给应用进程，而不再等待整个缓存都填满后再向上交付。 4)RST：复位标志，RST=1时，表明TCP连接中出现严重差错，必须释放连接，然后重新建立运输连接。 5)SYN：同步序号，用来发起一个连接。当SYN=1而ACK=0时，表明这是一个连接请求报文段，若对方同意建立连接，则应在响应的报文段中使SYN=1和ACK=1。 6)FIN：用来释放一个连接。当FIN=1时，表???此报文段的发送方的数据已发送完毕，并要求释放连接。 7、窗口：接收方让发送方下次发送报文段时设置的发送窗口的大小。 8、校验和：校验的字段范围包括首部和数据这两部分。 9、紧急指针：紧急指针当URG=1时才有效，它指出本报文段中的紧急数据的字节数。值得注意的是，即使窗口为0时，也可发送紧急数据。 10、选项与填充：选项应该为4字节的整数倍，否则用0填充。最常见的可选字段是最长报文大小MSS(Maximum Segment Size)，每个连接方通常都在通信的第一个报文段中指明这个选项。它指明本端所能接收的最大长度的报文段。该选项如果不设置，默认为536(20+20+536=576字节的IP数据报)，其中ip首部和tcp首部各20个字节，而internet 上标准的MTU (最小)为576B。 TCP连接的建立 下图为TCP三次握手连接的建立过程： 服务端的TCP进程先创建传输控制块TCB，准备接受客户端进程的连接请求，然后服务端进程处于LISTEN状态，等待客户端的连接请求，如有，则作出响应。 1、客户端的TCP进程也首先创建传输控制模块TCB，然后向服务端发出连接请求报文段，该报文段首部中的SYN=1，ACK=0，同时选择一个初始序号seq=i。TCP规定，SYN=1的报文段不能携带数据，但要消耗掉一个序号。这时，TCP客户进程进入SYN—SENT(同步已发送)状态，这是TCP连接的第一次握手。 2、服务端收到客户端发来的请求报文后，如果同意建立连接，则向客户端发送确认。确认报文中的SYN=1，ACK=1，确认号ack=i+1，同时为自己选择一个初始序号seq=j。同样该报文段也是SYN=1的报文段，不能携带数据，但同样要消耗掉一个序号。这时，TCP服务端进入SYN—RCVD(同步收到)状态，这是TCP连接的第二次握手。 3、TCP客户端进程收到服务端进程的确认后，还要向服务端给出确认。确认报文段的ACK=1，确认号ack=j+1，而自己的序号为seq=i+1。TCP的标准规定，ACK报文段可以携带数据，但如果不携带数据则不消耗序号，因此，如果不携带数据，则下一个报文段的序号仍为seq=i+1。这时，TCP连接已经建立，客户端进入ESTABLISHED(已建立连接)状态。这是TCP连接的第三次握手，可以看出第三次握手客户端已经可以发送携带数据的报文段了。 当服务端收到确认后，也进入ESTABLISHED