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| 关键词： nbsp 报文 一个 序号 TCP 数据 字段 字节 客户端 服务器 |
TCP提供了一种面向连接的、可靠的字节流服务。面向连接比较好理解，就是连接双方在通信前需要预先建立一条连接，这犹如实际生活中的打电话。助于可靠性，TCP协议中涉及了诸多规则来保障通信链路的可靠性，总结起来，主要有以下几点： （1）应用数据分割成TCP认为最适合发送的数据块。这部分是通过“MSS”（最大数据包长度）选项来控制的，通常这种机制也被称为一种协商机制，MSS 规定了TCP传往另一端的最大数据块的长度。值得注意的是，MSS只能出现在SYN报文段中，若一方不接收来自另一方的MSS值，则MSS就定为536字 节。一般来讲，在不出现分段的情况下，MSS值还是越大越好，这样可以提高网络的利用率。 （2）重传机制。设置定时器，等待确认包。 （3）对首部和数据进行校验。 （4）TCP对收到的数据进行排序，然后交给应用层。 （5）TCP的接收端丢弃重复的数据。 （6）TCP还提供流量控制。 TCP报文： （1）TCP封装数据的格式： （2）TCP首部的格式： TCP首部报文格式的说明： （1）每个TCP段都包括源端和目的端的端口号，用于寻找发送端和接收端的应用进程。这两个值加上IP首部的源端IP地址和目的端IP地址唯一确定一个TCP连接。 （2）序号用来标识从TCP发送端向接收端发送的数据字节流，它表示在这个报文段中的第一个数据字节。如果将字节流看作在两个应用程序间的单向流动，则TCP用序号对每个字节进行计数。 （3）当建立一个新连接时，SYN标志变1。序号字段包含由这个主机选择的该连接的初始序号ISN，该主机要发送数据的第一个字节的序号为这个ISN加1，因为SYN标志使用了一个序号。 （4）既然每个被传输的字节都被计数，确认序号包含发送确认的一端所期望收到的下一个序号。因此，确认序号应当时上次已成功收到数据字节序号加1。只有ACK标志为1时确认序号字段才有效。 （5）发送ACK无需任何代价，因为32位的确认序号字段和ACK标志一样，总是TCP首部的一部分。因此一旦一个连接建立起来，这个字段总是被设置，ACK标志也总是被设置为1。 （6）TCP为应用层提供全双工的服务。因此，连接的每一端必须保持每个方向上的传输数据序号。 （7）TCP可以表述为一个没有选择确认或否认的华东窗口协议。因此TCP首部中的确认序号表示发送方已成功收到字节，但还不包含确认序号所指的字节。当前还无法对数据流中选定的部分进行确认。 （8）首部长度需要设置，因为任选字段的长度是可变的。TCP首部最多60个字节。 （9）6个标志位中的多个可同时设置为1 URG－紧急指针有效 ACK－确认序号有效 PSH－接收方应尽快将这个报文段交给应用层 RST－重建连接 SYN－同步序号用来发起一个连接 FIN－发送端完成发送任务 （10）TCP的流量控制由连接的每一端通过声明的窗口大小来提供。窗口大小为字节数，起始于确认序号字段指明的值，这个值是接收端期望接收的字节数。窗口大小是一个16为的字段，因而窗口大小最大为65535字节。 （11）检验和覆盖整个TCP报文端：TCP首部和TCP数据。这是一个强制性的字段，一定是由发送端计算和存储，并由接收端进行验证。TCP检验和的计算和UDP首部检验和的计算一样，也使用伪首部。 （12）紧急指针是一个正的偏移量，黄蓉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。 （13）最常见的可选字段是最长报文大小MMS，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。 TCP三次握手与四次挥手全过程： 1、建立连接协议（三次握手） （1）客户端发送一个带SYN标志的TCP报文到服务器。这是三次握手过程中的报文1。 （2） 服务器端回应客户端的，这是三次握手中的第2个报文，这个报文同时带ACK标志和SYN标志。因此它表示对刚才客户端SYN报文的回应；同时又标志SYN给客户端，询问客户端是否准备好进行数据通讯。 （3） 客户必须再次回应服务段一个ACK报文，这是报文段3。 TCP的三次握手可以通过报文来分析： （1）客户端向服务器端发起同步请求，服务器侧端口固定为 102，客户端端口由 socket 随机产生 （2）服务器端向客户端响应，同时也向客户端发起同步请求 （3）客户端予以确认 2 连接终止协议（四次挥手） 由于TCP连接是全双工的，因此每个方向都必须单独进行关闭。这原则是当一方完成它的数据发送任务后就能发送一个FIN来终止这个方向的连接。收到一个 FIN只意味着这一方向上没有数据流动，一个TCP连接在收到一个FIN后仍能发送数据。首先进行关闭的一方将执行主动关闭，而另一方执行被动关闭。 （1） TCP客户端发送一个FIN，用来关闭客户到服务器的数据传送（报文段4）。 （2） 服务器收到这个FIN，它发回一个ACK，确认序号为收到的序号加1（报文段5）。和SYN一样，一个FIN将占用一个序号。 （3） 服务器关闭客户端的连接，发送一个FIN给客户端（报文段6）。 （4） 客户段发回ACK报文确认，并将确认序号设置为收到序号加1（报文段7）。 通过Java代码实现TCP连接三次握手和四次挥手的过程： package com.zhaoming.test; import java.io.BufferedReader; import java.io.File; import java.io.FileNotFoundException; import java.io.FileOutputStream; import java.io.IOException; import java.io.InputStreamReader; import java.io.PrintWriter; import java.net.Socket; import java.net.UnknownHostException; import java.text.SimpleDateFormat; import java.util.Date; public class ClientConnect extends Thread { //定义一个Client的对象 private Client client; private Socket socket; //定义IP和端口号是常量 private static final String IP = "192.168.1.190"; private static final int PORT = 20108; //声明str是一个静态变量， public static String str = null; //进行构造（持有另一个类对象的引用） public ClientConnect(Client client) { this.client = client; } //启用线程，处理连接 public void run() { try { //初始化要连接的socket套接字 socket = new Socket(IP,PORT); client.getjButton1().setEnabled(false); } catch (UnknownHostException e1) { e1.printStackTrace(); } catch (IOException e1) { e1.printStackTrace(); } //从服务器端通过socket读取信息 BufferedReader br = null; try { br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream())); //把读到的信息显示到TextArea中 while (true) { str = br.readLine(); client.getjTextArea1().append(str + "\n"); //建一个新的文本文档，用于存储从服务器读到的信息 File file = new File("E:/temperatrue.txt"); PrintWriter out = null; String date = null; //修改时间显示的格式 SimpleDateFormat sdf = null; try { //把读到的信息，写到到文本文件中存储起来 out = new PrintWriter(new FileOutputStream(file, true)); sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"); date = sdf.format(new Date()); out.println(date+"\t"+str); out.flush(); } catch (FileNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } finally { out.close(); } } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } //进行流关闭处理，先进行判断，然后再关闭 finally { try { if(br != null) { br.close(); br =null; } if(socket != null) { socket.close(); socket = null; } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } } 由于TCP连接是全双工的，因此每个方向都必须单独进行关闭。这原则是当一方完成它的数据发送任务后就能发送一个FIN来终止这个方向的连接。收到一个 FIN只意味着这一方向上没有数据流动，一个TCP连接在收到一个FIN后仍能发送数据。首先进行关闭的一方将执行主动关闭，而另一方执行被动关闭。 TCP协议的连接是全双工连接，一个TCP连接存在双向的读写通道。 简单说来是 “先关读，后关写”，一共需要四个阶段。以客户机发起关闭连接为例： 1.服务器读通道关闭 2.客户机写通道关闭 3.客户机读通道关闭 4.服务器写通道关闭 关闭行为是在发起方数据发送完毕之后，给对方发出一个FIN（finish）数据段。直到接收到对方发送的FIN，且对方收到了接收确认ACK之后，双方的数据通信完全结束，过程中每次接收都需要返回确认数据段ACK。 |
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