传输层协议——TCP、UDP

一、TCP（Transmission Control Protocol）

1、传输控制协议（Transmission Control Protocol，TCP）：一种可靠的、面向连接的字节流服务。

1.1建立连接：源主机在传送数据前，先和目标主机建立连接。

1.2传输数据：在连接上，被编号的数据段按序收发，同时对每个数据段进行确认。如果在指定的时间内没有收到目标主机对所发数据段的确认，源主机将再次发送该数据段。

1.3释放连接：数据传输完成，和目标主机断开连接。

2、TCP的三种机制：

2.1使用序号对数据报进行标记：便于TCP接收服务在向高层传递数据之前调整失序的数据包。

2.2TCP使用确认、校验和定时器系统提供可靠性：当接收者按照顺序识别出数据报未能到达或发生错误时，接收者将通知发送者；当接收者在特定时间没有发送确认信息时，发送者认为发送的数据包并没有到达接收方，会考虑重传数据。

2.3TCP使用窗口机制调整数据流量：减少因接收方缓冲区满而造成丢失数据报文的可能性。

3、TCP报文格式

3.1源端口（Source Port）、目的端口（Destination Port）：各16位，通过使用端口来标识源端和目标端的应用进程。（0~65535）

3.2发送顺序号（Sequence Number）：32位，序号值是进行mod 运算的值。取值范围（0，-1）

3.3接收顺序号（Acknowledgement Number）：32位，收到下一个报文段的第一个数据字段的顺序号。

【接收顺序号为N，表示N-1之前的数据都正确收到。】

3.4偏置值（Header Length）：又称报头长度，4位。没有任何选项字段的TCP头部长度为20字节，最多可以有60字节。

3.5保留字段（Reserved）：6位，通常为0

3.6标记（Flag）：6位

URG——紧急，需要尽快传送
ACK——确认，建立连接后的报文回应，ACK设置为1
PSH——推送，接收方应该尽快将这个报文段交给上层协议，无需等缓存满
RST——复位，重新连接
SYN——同步，发起连接
FIN——终止，释放连接

3.7窗口大小（Windows Size）：16位，用来进行流量控制，单位：字节。

3.8校验和（CheckSum）：16位，对整个TCP报文段（TCP头部+TCP数据）进行校验和计算，
目标端进行验证。

3.9紧急指针（Urgent Pointer）：16位，偏移量，和序号字段中的值相加表示紧急数据最后一个字节的序号。

3.10任选项（Option）：0~40字节。保证报头长度是32位的倍数（不足填充0）。【窗口扩大因子、时间戳等选项】

4、TCP建立、释放连接

二、UDP（User Datagram Protocol）

1、用户数据报协议（User Datagram Protocol，UDP）：一种不可靠的、无连接的数据报服务。源主机在传送数据前不需要和目标主机建立连接，数据附加了源端口号和目标端口号等UDP报头字
段后直接发往目的主机。

2、UDP报文格式

2.1源端口（Source Port）、目的端口（Destination Port）：各16位，通过使用端口来标识源端和目标端的应用进程。

2.2长度：16位，标明UDP头部和UDP数据的总长度字节。

2.3校验和（CheckSum）：16位，对UDP头部和UDP数据进行校验，有错丢弃。

三、端口

1、协议端口号（Protocol Port Number，Port）：标识目标主机进程的方法。

【TCP/IP使用16位的端口号来标识端口（0~65535）】

2、端口分为：系统端口、登记端口、客户端使用端口

2.1系统端口（0~1023）

2.2登记端口:为没有熟知端口号的应用程序使用。（1024~49151）【在IANA登记以避免重复】

2.3客户端使用端口：仅在客户进程运行时候动态使用，使用完毕后，进程会释放端口。（49152~65535）