计算机网络自顶向下第三章传输层二TCP

TCP

全双工 A-B，B-A

点对点 一对一的

TCP连接建立过程

客户首先发送一个特殊的TCP报文段，服务器用另一个特殊的TCP报文段来相应，最后，客户再用第三个特殊的报文段作为相应，前两个报文段不承载"有效载荷"也就是不包含应用层数据，而第三个报文段可以承载有效载荷。这种连接建立过程被称为三次握手

最大报文段长度(MSS)通常根据最初确定的有本地发送主机发送的最大链路层帧长度(即最大传输单元MTU)

MTU1500字节=TCP/IP首部40字节+MSS1460字节

当TCP发送一个大文件，TCP通常讲文件划分成长度为MSS的若干块(最后一块除外，通常小于MSS)。



首部包括源端口号和目的端口号，被用于多路复用/分解

同UDP一样，TCP首部也包括检验和字段

TCP报文段首部还包括

32比特的序号字段和32比特的确认号字段，用于实现可靠数据传输

假定数据流由一个包含5000000字节的文件组成，其MSS为1000字节，数据流首字节编号0，该TCP将为该数据流构建500个报文段，给第一个报文段分配序号0，第二个分配1000，第三个2000，以此类推

假定主机A已经收到一个来自主机B的包含字节0-535的报文段，以及另一个包含字节900-1000的报文段，由于某种原因没有收到536-899的报文段，主机A为了重新构建主机B的数据流，仍在等待字节536以及其后的字节。因此，A到B的下一个报文段将在确认号字段包含536,。因为TCP只确认该流中至第一个丢失字节为止的字节，所以TCP被成为提供累计确认

15比特的接受窗口字段，用于流量控制

4比特的首部长度字段，该字段指示了以32比特的字为单位的TCP首部长度

可选和变长的选项字段，用于发送放和接收方协商最大报文段长度(MSS)通常为空

6比特标志字段，ACK比特用于指示确认字段的值是有效的，即该报文段包括一个对已被成功接受报文段的确认

RST，SYN，FIN比特用于连接建立和拆除，PSH比特被设置的时候，就指示接受方应立即将数据交给上层，URG比特用来指示报文段里存在这被发送段的上次设置为紧急的数据

估计往返时间

报文段的样本RTT(表示为SampleRTT)就是从某报文段被发出(即交给IP)到对该报文段的确认被收到之间的时间量

TCP维持一个SampleRTT均值(EstimatedRTT)一但获得一个新的SampleRTT，TCP会根据下列公式跟新EstimateRTT

EstimatedRTT=(1-α)×EstimatedRTT+α×SampleRTT

α参考值为0.125

TimeoutInterval=EstimatedRTT+4*DevRTT

TimeoutInterval推荐初始值为1秒

可靠数据传输

超时间隔加倍，每次发送某个报文段超时，超时时间间隔是上次的两倍

流量控制

一条TCP连接每一侧的主机都为该连接设置了接受缓存，当接受到正确按序的字节后，就将字节放入缓存。相关应用从缓存中读取数据，但不一定是数据一到达就立即读取。由于接收方应用可能忙于其他任务，导致读取数据相对缓慢，二发送方发送的太多太快，发送的数据很容易使该连接的接受缓存溢出。

TCP为它的应用程序提供了流量控制服务以消除发送方使接收方缓存溢出的可能性。流量控制因此使一个速度匹配服务。即发送方的发送速率与接收方应用的读取速率相匹配。TCP发送方可能因为IP网络拥塞被遏制，这种形式的发送放控制被成为拥塞控制

TCP通过让发送方维护一个成为接受窗口的变量来提供流量控制，接受窗口用于给发送方一个提示-接受方还有多少可用的缓存空间。因为TCP是全双工，所以双方都各自维护一个接收端口

TCP建立连接的方式







TCP关闭连接





拥塞控制原理



慢启动