傳輸層協議介紹

目錄傳輸層協議介紹TCP 協議TCP報文段：TCP三次握手和四次揮手UDP協議

TCP 協議

在 TCP/IP 協議棧中，傳輸層有兩個協議： TCP(傳輸控制協議)和 UDP(使用者資料報協議)。TCP 協議傳輸更加穩定可靠，UDP 協議傳輸效率更高。這兩個協議各有特點，在實際應用中，根據實際應用的需要，選擇不同的傳輸層協議。比如：Web、郵箱等對可靠性要求高的服務，都使用 TCP 協議來傳輸； 對於即時通訊、DHCP 等要求快速完成資訊傳遞的服務，就使用 UDP 協議來傳輸。TCP 是面向連線的、可靠的程序到程序通訊的協議。TCP 提供全雙工服務，即資料可在同一時間雙向傳輸，每一個 TCP 都有傳送快取和接收快取，用來臨時儲存資料

TCP報文段：

源埠口號：傳送方程序的埠號。

目標埠號：接收端程序的埠號：接收端程序

序號：傳送端為每個位元組進行編號便於接收段端正確重組

當TCP從程序接送資料位元組是

確認號：對傳送端確認資訊

首部長度：用它可以確認TCP首部資料結構的位元組長度，一般情況下TCP首部是20位元組，但首部長度最大可以擴充套件為60位元組。

保留：這部分保留位供今後擴充套件功能用，現在還沒有使用到。

六個控制位：

URG:緊急位。緊急指標有效位

ACK:確認位。只有當ACK=1時，確認***欄位才有效；當ACK=0時，確認號欄位無效

PSH:急迫位。標誌位為1時，要求接收方儘快將資料段送達應用層。

RST:重置位。當RST值為1時，通知重新建立TCP連線。

SYN:同步（連線）位。同步序號位，TCP需要建立連線時將這個值設為1

FIN:斷開位。當TCP完成資料傳輸需要斷開連線時，提出斷開連線的一方將這個值設為1.資料段的數目。這個值的大小是可變的，

視窗大小：說明本地可接受資料段的數目。這個值的大小是可變的，當網路通常是接送端響應訊息會將這個視窗值變大以加快傳輸速度，當網路不穩定時減小這個值可保證網路資料的可靠傳輸，TCP中的流量控制機制就是依靠變化視窗的大小實現的。

例如下載速度從一開始的KB逐漸提升到幾MB的過程

校驗和：用來做差錯控制。欄位檢驗的範圍包括首部和資料這兩部分。資料段在傳送時和到達目的地時會進行校驗和計算，若這兩次的校驗和一致，則說明

資料基本是正確的，否則將認為該資料已被破壞，接收端將丟棄該資料。

緊急指標：和URG配合使用，當URP=1時有效

選項:在TCP首部可以有多達40位元組的可選資訊。例如，最大報文段長度MSS (Maximum Segment Size)。 MSS告訴對方TCP:“我的快取所能接收的報文段的資料欄位的最大長度是MSS個位元組。

TCP三次握手和四次揮手

TCP的連線的過程為三次握手

就像兩個同學對話，A同學問B同學，你能聽到我說話嗎？A向B傳送一個能不能聽到說話的一個連線請求，B同學收到A同學說的話，這時候就是第一次握手成功，證明A-B這條路是沒問題的，然後B同學會回答A同學，我可以聽到，你能聽到我說話嗎?，這時候相當於B傳送一個確認以及連線請求給A，這是第二次握手，A收到以後再次告訴B，我也可以聽到你說話，這時候是A向B再次傳送一個確認，這就是第三次握手，這時候證明B到A這條路也沒問題，兩條路都是通的，這就是我對三次握手的白話理解。

TCP四次揮手

四次斷開，更好理解一點，A告訴B，我傳給你的東西傳完了，我要跟你斷開了，B收到以後告訴A，那你斷吧，然後B再告訴A，我給你的東西也傳完了，我也斷開了，A收到以後再告訴B，那你斷吧

UDP協議

相比 TCP 協議而言，UDP 是一個無連線、不保證可靠性的傳輸層協議，也就是說傳送端不關心傳送的資料是否到達目標主機、資料是否出錯等，收到資料的主機也不會告訴傳送方是否收到了資料，它的可靠性由上層協議來保障。既然 UDP 有這樣的缺點，那為什麼程序還願意使用它呢？因為 UDP 也有優點， UDP 的首部結構簡單，在資料傳輸時能實現最小的開銷，如果程序想傳送很短的報文而不關心可靠性，就可以使用 UDP。使用 UDP 傳送很短的報文時，在傳送端和接收端之間的互動要比使用 TCP 時少得多。因此，相比 TCP 協議，UDP 傳輸資料速度更快，效率更高。

UDP 首部的格式：

各欄位的含義如下。 源埠號：用來標識資料傳送端的程序，和 TCP 協議的埠號類似。 目的埠號：用來標識資料接收端的程序，和 TCP 協議的埠號類似。 UDP 長度：用來指出 UDP 的總長度，為首部加上資料。 校驗和：用來完成對 UDP 資料的差錯檢驗，它的計算與 TCP 校驗和類似。這是 UDP提供的唯一可靠機制。UDP 在實際工作中的應用範圍很廣。例如，聊天工具 QQ 在處理傳送短訊息時就是使用了 UDP 的方式。不難想象，如果傳送十幾個字的短訊息也使用 TCP 進行一系列的驗證，將導致傳輸率大大下降。有誰願意用一個“反應遲鈍”的軟體進行網路聊天呢？在網路飛速發展的今天，網路技術日新月異，對於常用的簡單資料傳輸來說，UDP 不失為一個很好的選擇