TCP中的服务和段结构-可能资源网

传输控制协议是最常见的传输层协议。它与IP一起工作，并使用IP协议提供的网络层服务在进程之间提供可靠的传输服务。
TCP向应用层提供的各种服务如下：

流程间通信-
TCP提供了一种进程到进程的通信，即在终端系统上执行的各个进程之间发生的数据传输。这是使用端口号或端口地址完成的。端口号为16位长，有助于识别主机上哪个进程正在发送或接收数据。
流导向-
这意味着数据以字节流的形式发送和接收（不像UDP或IP将位划分为数据报或数据包）。然而，为TCP提供服务的网络层发送的是信息包而不是字节流。因此，TCP将多个字节一起分组为一个段，并将报头添加到这些段中的每一个，然后将这些段传递到网络层。在网络层，这些数据段中的每一个都封装在IP数据包中进行传输。TCP报头具有控制目的所需的信息，这些信息将与段结构沿着讨论。
全双工服务-
这意味着通信可以同时在两个方向上进行。
面向连接的服务-
与UDP不同，TCP提供面向连接的服务。它定义了3个不同的阶段：
- 连接建立
- 数据传输
- 连接终止
可靠性-
TCP是可靠的，因为它使用校验和进行错误检测，尝试通过重传、确认策略和计时器来恢复丢失或损坏的数据包。它使用字节号、序列号和确认号等特征，以确保可靠性。此外，它使用拥塞控制机制。
复用-
TCP分别在发送端和接收端进行复用和解复用，因为可以通过物理连接在端口号之间建立多个逻辑连接。

字节号、序列号和确认号：
要传输的所有数据字节都被编号，并且该编号的开始是任意的。序列号被赋予段，以便在接收器端重新组装字节，即使它们以不同的顺序到达。段的序列号是发送的第一个字节的字节号。由于TCP提供全双工服务，因此需要确认号。确认号是接收器期望接收的下一个字节号，其还提供用于接收先前字节的确认。
范例：

在这个例子中，我们看到A发送了确认号1001，这意味着它已经接收到数据字节，直到字节号1000，并期望接下来接收1001，因此B接下来从1001开始发送数据字节。类似地，由于B在从A到B的第一次数据传输之后已经接收到数据字节直到字节号13001，因此B发送确认号13002，即它期望接下来从A接收的字节号。

TCP段结构-
TCP数据段由要发送的数据字节和TCP添加到数据的报头组成，如图所示：

TCP数据段的报头可以是20-60字节。40字节用于选项。如果没有选项，则头是20字节，否则它最多可以是60字节。
标题字段：

源端口地址-
一个16位字段，保存发送数据段的应用程序的端口地址。
目标端口地址-
一个16位字段，用于保存接收数据段的主机中应用程序的端口地址。
序号-
一种32位字段，保存序列号，即在该特定数据段中发送的第一个字节的字节号。它用于在接收端重新组装乱序接收的段的消息。
确认编号-
一个32位的字段，它保存确认号，即接收方希望下一次接收的字节号。它是对成功接收到先前字节的确认。
报头长度（HLEN）-
这是一个4位字段，通过报头中的4字节字的数量来指示TCP报头的长度，即如果报头是20字节（TCP报头的最小长度），则该字段将保存5（因为5 X 4 = 20）和最大长度：60字节，那么它将保存值15（因为15 x 4 = 60）。因此，该字段的值始终在5和15之间。
控制标志-
这些是6个1位控制位，它们控制连接建立、连接终止、连接中止、流控制、传输模式等。它们的功能是：
- URG：紧急指针有效
- ACK：确认号有效（在累积确认的情况下使用）
- PSH：请求推送
- RST：重置连接
- 同步序列号
- FIN：终止连接
窗口大小-
此字段以字节为单位告知发送TCP的窗口大小。
校验和-
此字段保存用于错误控制的校验和。它在TCP中是强制性的，而不是UDP。
紧急指示-
该字段（仅在URG控制标志被设置时有效）用于指向迫切需要的、需要最早到达接收过程的数据。此字段的值与序列号相加，以获得最后一个紧急字节的字节号。