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超级详细的TCP报文格式详解 tcp报文处理

luoriw 2024-04-04 12:49:42 后端开发 10 ℃ 0 评论

TCP报文格式

报文格式

图1 TCP首部格式

字段

长度

含义

Source Port

16比特

源端口,标识哪个应用程序发送。

Destination Port

16比特

目的端口,标识哪个应用程序接收。

Sequence Number

32比特

序号字段。TCP链接中传输的数据流中每个字节都编上一个序号。序号字段的值指的是本报文段所发送的数据的第一个字节的序号。

Acknowledgment Number

32比特

确认号,是期望收到对方的下一个报文段的数据的第1个字节的序号,即上次已成功接收到的数据字节序号加1。只有ACK标识为1,此字段有效。

Data Offset

4比特

数据偏移,即首部长度,指出TCP报文段的数据起始处距离TCP报文段的起始处有多远,以32比特(4字节)为计算单位。最多有60字节的首部,若无选项字段,正常为20字节。

Reserved

6比特

保留,必须填0。

URG

1比特

紧急指针有效标识。它告诉系统此报文段中有紧急数据,应尽快传送(相当于高优先级的数据)。

ACK

1比特

确认序号有效标识。只有当ACK=1时确认号字段才有效。当ACK=0时,确认号无效。

PSH

1比特

标识接收方应该尽快将这个报文段交给应用层。接收到PSH = 1的TCP报文段,应尽快的交付接收应用进程,而不再等待整个缓存都填满了后再向上交付。

RST

1比特

重建连接标识。当RST=1时,表明TCP连接中出现严重错误(如由于主机崩溃或其他原因),必须释放连接,然后再重新建立连接。

SYN

1比特

同步序号标识,用来发起一个连接。SYN=1表示这是一个连接请求或连接接受请求。

FIN

1比特

发端完成发送任务标识。用来释放一个连接。FIN=1表明此报文段的发送端的数据已经发送完毕,并要求释放连接。

Window

16比特

窗口:TCP的流量控制,窗口起始于确认序号字段指明的值,这个值是接收端正期望接收的字节数。窗口最大为65535字节。

Checksum

16比特

校验字段,包括TCP首部和TCP数据,是一个强制性的字段,一定是由发端计算和存储,并由收端进行验证。在计算检验和时,要在TCP报文段的前面加上12字节的伪首部。

Urgent Pointer

16比特

紧急指针,只有当URG标志置1时紧急指针才有效。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。紧急指针指出在本报文段中紧急数据共有多少个字节(紧急数据放在本报文段数据的最前面)。

Options

可变

选项字段。TCP协议最初只规定了一种选项,即最长报文段长度(数据字段加上TCP首部),又称为MSS。MSS告诉对方TCP“我的缓存所能接收的报文段的数据字段的最大长度是MSS个字节”。

新的RFC规定有以下几种选型:选项表结束,无操作,最大报文段长度,窗口扩大因子,时间戳。

  • 窗口扩大因子:3字节,其中一个字节表示偏移值S。新的窗口值等于TCP首部中的窗口位数增大到(16+S),相当于把窗口值向左移动S位后获得实际的窗口大小。
  • 时间戳:10字节,其中最主要的字段是时间戳值(4字节)和时间戳回送应答字段(4字节)。
  • 选项确认选项:

Padding

可变

填充字段,用来补位,使整个首部长度是4字节的整数倍。

data

可变

TCP负载。

报文示例

图2 TCP报文(正常报文)

图3 TCP报文(Keepalive)

图4 TCP报文(Keepalive ACK)

图5 TCP报文(Duplicate ACK)

图6 TCP报文(重传)

图7 TCP报文(Out-Of-Order乱序)

图8 TCP报文(Window Update)

参考标准

标准

描述

RFC 793

Transmission Control Protocol

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