TCP头部结构详解

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        每个TCP报文段都包含着此报文段的TCP头部信息,用于指定源端端口、目的端端口以及管理TCP连接等。完整的TCP头部结构可分为固定头部结构和头部选项两个部分。

1. TCP固定头部结构

  • 16位端口号:包括了源端口号和目的端口号。进行TCP通信时,客户端通常使用系统自动选择的临时端口号(一般都很大),而服务器则使用知服务端口号或服务器管理员自定义的端口号。
  • 32位序号:一次TCP通信过程中对一个传输方向上的字节流的每个字节的编号(从这个方向第一个报文段依次排列)。假设主机A和主机B进行TCP通信,A发送给B的第一个TCP报文段中的序号值是系统初始化的一个随机值ISN(初始序号值)。那么之后在A到B的方向上发送的TCP报文段中的序号值将会被系统设置为ISN加上该报文段所携带数据的第一个字节在整个数据字节流中的偏移。
  • 32位确认号:用作对另一方发送来的TCP报文段做出相应。其值是收到对方的报文段的序号值加1。
  • 4位头部长度:标识该TCP头部有多少个32bit字(4字节)。一共有4位,所以最大能表示TCP头部大小为60字节。
  • 6位标志位包含如下几项:
  1. URG标志,表示紧急指针是否有效。
  2. ACK标志,表示确认号是否有效。一般称携带ACK标志的报文段是确认报文段。
  3. PSH标志,提示接收端应用程序立即从TCP接受缓冲区读走数据。
  4. RST标志,表示要求对方重新建立连接。称携带RST标志的TCP报文段为复位报文段。
  5. SYN标志,表示请求建立一个连接。称携带SYN标志的TCP报文段为同步报文段。
  6. FIN标志,表示通知对方本端将关闭连接。称携带FIN标志的TCP报文段为结束报文段。
  • 16位窗口大小:是TCP流量控制的一个手段。这里说的窗口指的是接收通告窗口(RWND)。它告诉对方本端TCP接收缓冲区还能容纳多少字节的数据,以让对方控制发送数据的速度。
  • 16位校验和:由发送端填充,接收端对TCP报文段执行CRC算法以效验TCP报文段在传输过程中是否损坏(包括TCP头部和数据部分)。这也是TCP可靠传输的一个重要保障。
  • 16位紧急指针:是一个正的偏移量。它和序号字段的值相加表示最后一个紧急数据的下一字节的序号。即这个字段是紧急指针相对当前序号的偏移,为紧急偏移。以让接收端迅速接受到紧急数据。TCP的紧急指针是发送端向接收端发送紧急数据的方法。

2. TCP头部选项

TCP头部选项是可变长的可选信息。最多包含40字节,因为有20字节大小的固定部分。典型TCP头部选项结构如图:

  • kind:说明选项的类型。有的TCP选项没有没有后面两个字段。
  • length:如果有length字段则表示本选项的总长度。
  • info:如果有innfo字段则表示选项的具体信息。

常见TCP选项类型有7种:

 

 

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