ch17: Transmission Control Protocol
TCP
1. Services
TCP提供面向连接的、可靠的字节流服务。
TCP通过如下的方式来提供可靠性：
数据被分割成TCP认为合适的数据块，叫做segment；
TCP发送一个segment之后会启动一个定时器，超时重传；
TCP收到数据后会发送一个ack来确认；
TCP会计算header和data的checksum；
TCP保持数据的传输顺序；
TCP如果数据报重复，会丢弃重复数据；
TCP还提供流量控制。
2. Header
TCP的数据封装在IP datagram中：
Header的格式如下：
如果没有options的话，header的大小是20个字节。
源端口、目的端口，加上源IP和目的IP，共同定义一个TCP连接（也叫socket）；
序号用来标识TCP发送的字节流，标识这个segment的第一个字节，是一个32位的无符号数；
建立连接的时候SYN标识打开，然后发送TCP数据的主机选择一个initial sequence number（ISN），然后ISN加1作为这个序号，因为SYN也消费一个序号；
每一个传输的字节都被序号了，确认序号就是接收方希望发送方发送的下一个字节号，这个字段之后ACK打开的时候才有效；
发送ACK不需要消耗序列号，所以连接打开的时候ACK一直处于打开状态；
TCP提供双全工服务，数据可以在一个连接上双向流动，所以连接两端都需要维护一个序列号；
TCP头部最大是60个字节；
2.1 Flags
TCP里有6个标志位：
Flag | Description |
URG | The urgent pointer is valid |
ACK | The acknowledgment number is valid |
PSH | The receiver should pass this data to the application as soon as possible |
RST | Reset the connection |
SYN | Synchronize sequence numbers to initiate a connection |
FIN | The sender is finished sending data |
TCP通过一个窗口大小（window size）来提供流量控制；
窗口大小的单位是byte，长度是16位，所以最大的窗口是65535字节；
校验和包含了header和data，计算方式和UDP的类似；
当URG打开的时候紧急指针（urgent pointer）才有效，是一个正的偏移量，和序号的值相加表示紧急数据的最后一个字节的序号，用来发送紧急数据；
最常见的可选项是最长报文大小，maximum segment size，MSS。连接建立的第一个segment中设置这个字段的值，它指明了本端所能接收的最大长度的报文段；
TCP segment数据可以为空，当建立连接和终止连接的时候，segment只有header。如果以防没有数据要发送，也使用没有任何数据的首部来确认收到的数据。在处理超时的时候，会发送这种segment。
Last updated
