运输层

1~3. 传输层概述、端口号、UDP与TCP的比较：【计算机网络】【湖科大MOOC】传输层概述端口号用法复用与分用 UDP与TCP的对比

4.1~4.4 TCP流量控制、拥塞控制、可靠传输：【计算机网络】【湖科大MOOC】传输控制协议TCP 流量控制拥塞控制算法超时重传时间RTO 可靠传输的实现

4. 传输控制协议 TCP

4.5 TCP 的运输连接管理

4.5.1 介绍

TCP是面向连接的协议，它基于 运输连接 来传送TCP报文段；
TCP运输连接的建立和释放是每一次面向连接的通信中必不可少的过程。
三个阶段：建立TCP连接 --> 数据传送 --> 释放TCP连接。

4.5.2 TCP 的连接建立 —— 三报文握手

TCP确认报文是否有必要？有必要！两报文握手会有如下问题产生。

对TCP连接请求确认的确认报文段是为了防止已失效的连接请求报文段突然传送到服务器，因而导致错误。

4.5.3 TCP 的连接释放 —— 四报文挥手

TCP客户进程在发送完最后一个确认报文段后要等待2MSL才进入关闭状态，有必要吗？有！

TCP进入时间等待状态并等待2MSL，可以确保TCP服务器进程可以收到最后一个TCP确认报文段而进入关闭状态。

TCP服务器如何发现TCP客户端出现了故障？保活计时器

4.6 TCP 报文段的首部格式

4.6.1 前情提要

4.6.2 TCP报文段的首部格式

固定首部 20字节 ——
- 源端口：16比特，用来标识发送该TCP报文段的应用进程；
- 目的端口：16比特，用来标识接受该TCP报文段的应用进程；
  
  序号、确认号和确认标志位ACK 共同用于TCP报文段的传输：
- 序号：32比特，序号增加到最后一个后又回到0，指出数据载荷部分的第一个字节的序号；
- 确认号：32比特，增加到最后一个后又回到0，指出期望收到对方下一个TCP报文段的数据载荷的第一个字节的序号，同时也是对之前收到的所有数据的确认；
- 确认标志位 ACK：取值为1时确认号才有效；
- 数据偏移：4比特，以4字节为单位，指出TCP报文段的数据载荷部分的起始处距离TCP报文段的起始处多远；
- 保留：6比特，为今后使用，目前置为0；
- 窗口：16比特，以字节为单位，指出发送报文的一方的接收窗口；
其他标志位：
- 同步标志位 SYN：在TCP连接建立时用来同步序号，TCP连接请求、确认报文；
- 终止标志位 FIN：用来释放TCP连接，TCP连接释放报文；
- 复位标志位RST：取值为1时表明TCP连接异常，需释放连接后再重新建立连接；
- 推送标志位 PSH：接收方收到PSH=1的报文段会尽快上交应用进程，而不必等到缓存满；
紧急标志位URG和紧急指针用来实现紧急操作：
- 紧急标志位 URG：取值为1时紧急指针字段有效；
- 紧急指针：16比特，以字节为单位，用来指明紧急数据的长度；
- 校验和：16比特，检查范围包括TCP报文段的首部和数据载荷部分；
扩展首部 1~40字节 ——
- 选项：增加TCP的功能；
- 填充：由于选项的长度可变，因此使用填充来确保报文段首部能被4整除。