TCP传输控制协议的简谈

1.说明

传输控制协议（TCP，Transmission Control Protocol）是一种面向连接的、可靠的、基于字节省的传输层通讯协议。
1.1 TCP特点

• 基于流的方式；
  
• 面向连接；
  
• 可靠通讯方式；
  
• 在网络状态不佳的时候尽量降低系统由于重传带来的带宽开销；
  
• 通讯连接维护是面向通讯的两个端点的，而不考虑中间网段和节点。
  

2.简历连接

TCP三次握手的过程如下：

• 客户端发送SYN（SEQ=x）报文给服务器端，进入SYN_SEND状态。
  
• 服务器端收到SYN报文，回应一个SYN （SEQ=y）ACK（ACK=x+1）报文，进入SYN_RECV状态。
  
• 客户端收到服务器端的SYN报文，回应一个ACK（ACK=y+1）报文，进入Established状态。
  三次握手完成，TCP客户端和服务器端成功地建立连接，可以开始传输数据了。
  

3.断开连接

建立一个连接必要三次握手，而停止一个连接要经过四次握手，这是由TCP的半关闭（half-close）造成的。详细过程如下图所示。

• 某个应用进程首先调用close，称该端执行“自动关闭”（active close）。该端的TCP于是发送一个FIN分节，表示数据发送完毕。
  
• 吸取到这个FIN的对端执行 “被动关闭”（passive close），这个FIN由TCP确认。
  
• 一段时间后，吸取到这个文件结束符的应用进程将调用close关闭它的套接字。这导致它的TCP也发送一个FIN。
  
• 吸取这个最终FIN的原发送端TCP（即执行自动关闭的那一端）确认这个FIN。
  

留意：

1. FIN的接收也作为一个文件结束符（end-of-file）传递给接收端应用进程，放在已排队等候该应用进程接收的任何其他数据之后，因为，FIN的接收意味着接收端应用进程在相应连接上再无额外数据可接收。

复制代码

既然每个方向都必要一个FIN和一个ACK，因此通常必要4个分节。
留意：

• “通常”是指，某些情况下，步骤1的FIN随数据一起发送，别的，步骤2和步骤3发送的分节都出自执行被动关闭那一端，有可能被合并成一个分节。
  
• 在步骤2与步骤3之间，从执行被动关闭一端到执行自动关闭一端活动数据是可能的，这称为“半关闭”（half-close）。
  
• 当一个Unix进程无论志愿地（调用exit或从main函数返回）还黑白志愿地（收到一个停止本进程的信号）停止时，所有打开的描述符都被关闭，这也导致仍然打开的任何TCP连接上也发出一个FIN。
  无论是客户还是服务器，任何一端都可以执行自动关闭。通常情况是，客户执行自动关闭。
  

4.发送

当调用Send函数时，实际上在Socket内部会做以下事项：

• 检查Send数据的有效性。例如是否为null，长度是否为0等。
  
• 检查发送缓存区是否有空闲，如果有，将必要发送的数据复制到缓存区，并且返回已复制的字节数。如果没有空闲，则会一直等待。
  

通过上述两个步骤，我们会明白，Send函数的返回，仅仅是包管数据被复制到了发送缓存区，而不是已被吸取方收到。

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