TCP报文格式详解

TCP报文由俩部分组成：TCP报头和TCP数据
TCP报文是TCP传输的数据单元

• 端口号：用来标识一台主机的不同进程
  1） 源端端口号：源端口和IP层解析出来的IP地址标识报文的发送地，同时也确定了报文的返回地址
  2） 对端端口号：表明了该数据报是发送给接收方计算机的具体的一个应用程序
• 序号和确定序号：TCP可靠传输的保障
  1） 序号：文段发送的数据组的第一个字节的序号。在TCP传送的流中，每一个字节一个序号。例如：一个报文段的序号为300，此报文段数据部分共有100字节，则下一个报文段的序号为400。所以序号确保了TCP传输的有序性
  2） 确认序号：即ACK，指明下一个期待收到的字节序号，表明该序号之前的所有数据已经正确无误的收到。确认号只有当ACK标志为1时才有效。比如收到一个报文段的序号为300，报文段数据部分共有100字节，回复的ACK的确认序号就是400
• 数据偏移：也叫做首部长度，以32位比特位为长度单位
  1） 使用4个比特位，因为报头数据中含有可选项字段，所以TCP报头的长度是不确定的，除去可选项字段TCP的长度为20字节，4bit最大表示的数据为15，15 * （32 / 8）= 60 ，故。TCP报头最大长度为60字节
• 保留：为将来定义新的用途保留，现在一般置0
• 标志位：UGR ACK PSH RST SYN FIN ，六个标志位代表六个不同的功能
  1） UGR： 紧急指针标志，为 1 时表示紧急指针有效，为 0 则忽略紧急指针
  2） ACK： 确认序号标志，为 1 时表示确认序号有效，为 0 则表示报文中不含有确认信息，忽略确认字段号
  3） PSH： push标志，为 1 表示是带有push标志的数据，指示接收方在接收到数据以后，应尽快的将这个报文交付到应用程序，而不是在缓冲区缓冲
  4） RST： 重置连接标志，用于由主机崩溃或者其他原因而出现错误的连接，或者用于拒绝非法的报文段和拒绝连接请求
  5） SYN： 同步序号，用于连接建立过程，在请求连接的时候，SYN=1和ACK=0表示该数据段没有捎带确认域，而连接应答捎带一个确认，表示为SYN=1和ACK=1
  6） FIN： 断开连接标志，用于释放连接，为 1 表示发送方已经没有数据发送，即关闭数据流
• 窗口：滑动窗口大小，用来告知发送端接收端的缓存大小，以此来控制发送端的发送速率，从而达到流量控制。窗口大小是一个16比特位的字段，因而窗口大小最大为65535字节
• 校验和： 奇偶校验，此校验和是对整个TCP报文段，包括TCP头部和TCP数据，以16位字进行计算所得，由发送端计算和存储，并由接收端进行验证
• 紧急指针： 只有当URG标志置为1的时候，紧急指针才有效，紧急指针是一个正的偏移量，和顺序号字段中的值相加表示紧急数据最后一个字节的序号。TCP的紧急方式是发送端向另一端发送紧急数据的一种方式
• 选项和填充： 最常见的可选字段是最长报文的大小，又称为MSS，每个连接方通常在通信的第一个报文段（也就是第一次握手的SYN报文的时候）中指明这个选项，表示本端所能接受的最大报文段的长度。提示：选项长度不一定是32位的整倍数，所以要有填充位，即在这个字段中加入额外的零，以保证TCP头是32的整倍数
• 数据部分： TCP报文段中的数据部分是可选的，在一个建立连接和断开连接的时候，双方交换的报文段只有TCP的首部。如果一方没有数据要发送，也灭幼使用任何数据的首部俩确认收到的数据，在处理超时的许多情况中，也会发送不带你任何数据的报文段。