TCP首部介紹

每個T C P段都包含源端和目的端的端口號，用於尋找發端和收端應用進程。這兩個值加
上I P首部中的源端I P地址和目的端I P地址唯一確定一個T C P連接。
有時，一個I P地址和一個端口號也稱為一個插口（ s o c k e t）。這個術語出現在最早的 T C P
規范（R F C 7 9 3）中，后來它也作為表示伯克利版的編程接口（參見 1 . 1 5節）。插口對（s o c k e t
p a i r）(包含客戶I P地址、客戶端口號、服務器 I P地址和服務器端口號的四元組 )可唯一確定互
聯網絡中每個T C P連接的雙方。
序號用來標識從T C P發端向T C P收端發送的數據字節流，它表示在這個報文段中的的第一
個數據字節。如果將字節流看作在兩個應用程序間的單向流動，則 T C P用序號對每個字節進
行計數。序號是32 bit的無符號數，序號到達2 3 2 －1后又從0開始。
當建立一個新的連接時， S Y N標志變1。序號字段包含由這個主機選擇的該連接的初始序
號I S N（Initial Sequence Number）。該主機要發送數據的第一個字節序號為這個 I S N加1，因為
S Y N標志消耗了一個序號（將在下章詳細介紹如何建立和終止連接，屆時我們將看到 F I N標志
也要占用一個序號）。
既然每個傳輸的字節都被計數，確認序號包含發送確認的一端所期望收到的下一個序號。
因此，確認序號應當是上次已成功收到數據字節序號加 1。只有A C K標志（下面介紹）為 1時
確認序號字段才有效。
發送A C K無需任何代價，因為32 bit的確認序號字段和A C K標志一樣，總是T C P首部的一
部分。因此，我們看到一旦一個連接建立起來，這個字段總是被設置， A C K標志也總是被設
置為1。
T C P為應用層提供全雙工服務。這意味數據能在兩個方向上獨立地進行傳輸。因此，連
接的每一端必須保持每個方向上的傳輸數據序號。
T C P可以表述為一個沒有選擇確認或否認的滑動窗口協議（滑動窗口協議用於數據傳輸
將在2 0 . 3節介紹）。我們說T C P缺少選擇確認是因為 T C P首部中的確認序號表示發方已成功收
到字節，但還不包含確認序號所指的字節。當前還無法對數據流中選定的部分進行確認。例
如，如果1～1 0 2 4字節已經成功收到，下一報文段中包含序號從 2 0 4 9～3 0 7 2的字節，收端並不
能確認這個新的報文段。它所能做的就是發回一個確認序號為 1 0 2 5的A C K。它也無法對一個
報文段進行否認。例如，如果收到包含 1 0 2 5～2 0 4 8字節的報文段，但它的檢驗和錯， T C P接
收端所能做的就是發回一個確認序號為 1 0 2 5的A C K。在2 1 . 7節我們將看到重復的確認如何幫
助確定分組已經丟失。
首部長度給出首部中32 bit字的數目。需要這個值是因為任選字段的長度是可變的。這個
字段占4 bit，因此T C P最多有6 0字節的首部。然而，沒有任選字段，正常的長度是 2 0字節。
在T C P首部中有6個標志比特。它們中的多個可同時被設置為 1。我們在這兒簡單介紹它
們的用法，在隨后的章節中有更詳細的介紹。
U R G 緊急指針（u rgent pointer）有效（見2 0 . 8節）。
A C K 確認序號有效。
P S H 接收方應該盡快將這個報文段交給應用層。
R S T 重建連接。
S Y N 同步序號用來發起一個連接。這個標志和下一個標志將在第 1 8章介紹。
F I N 發端完成發送任務。
172 使用TCP/IP詳解，卷1：協議
下載
T C P的流量控制由連接的每一端通過聲明的窗口大小來提供。窗口大小為字節數，起始
於確認序號字段指明的值，這個值是接收端正期望接收的字節。窗口大小是一個 16 bit字段，
因而窗口大小最大為 6 5 5 3 5字節。在2 4 . 4節我們將看到新的窗口刻度選項，它允許這個值按比
例變化以提供更大的窗口。
檢驗和覆蓋了整個的T C P報文段：T C P首部和T C P數據。這是一個強制性的字段，一定是
由發端計算和存儲，並由收端進行驗證。 T C P檢驗和的計算和 U D P檢驗和的計算相似，使用
如11 . 3節所述的一個偽首部。
只有當U R G標志置1時緊急指針才有效。緊急指針是一個正的偏移量，和序號字段中的值
相加表示緊急數據最后一個字節的序號。 T C P的緊急方式是發送端向另一端發送緊急數據的
一種方式。我們將在2 0 . 8節介紹它。
最常見的可選字段是最長報文大小，又稱為 MSS (Maximum Segment Size)。每個連接方
通常都在通信的第一個報文段（為建立連接而設置 S Y N標志的那個段）中指明這個選項。它
指明本端所能接收的最大長度的報文段。我們將在 1 8 . 4節更詳細地介紹M S S選項，T C P的其他
選項中的一些將在第2 4章中介紹。
從圖1 7 - 2中我們注意到T C P報文段中的數據部分是可選的。我們將在 1 8章中看到在一個連
接建立和一個連接終止時，雙方交換的報文段僅有 T C P首部。如果一方沒有數據要發送，也
使用沒有任何數據的首部來確認收到的數據。在處理超時的許多情況中，也會發送不帶任何
數據的報文段。