TCP协议提供的是可靠的、面向连接的传输控制协议,即在传输数据前要先建立逻辑连接,然后再传输数据,最后释放连接3个过程。
尽管TCP和UDP都使用相同的网络层(IP),TCP却向应用层提供与UDP完全不同的服务。
TCP提供一种面向连接的、可靠的字节流服务。
面向连接意味着两个使用TCP的应用(通常是一个客户和一个服务器)在彼此交换数据之前必须先建立一个TCP连接。这一过程与打电话很相似,先拨号振铃,等待对方摘机说“喂”,然后才说明是谁。
在一个TCP连接中,仅有两方进行彼此通信。广播和多播不能用于TCP。
TCP通过下列方式来提供可性靠:
应用数据被分割成TCP认为最适合发送的数据块。这和UDP完全不同,应用程序产生的数据报长度将保持不变。由TCP传递给IP的信息单位称为报文段或段(segment)TCP如何确定报文段的长度。
当TCP发出一个段后,它启动一个定时器,等待目的端确认收到这个报文段。如果不能及时收到一个确认,将重发这个报文段。?当TCP收到发自TCP连接另一端的数据,它将发送一个确认。这个确认不是立即发送,通常将推迟几分之一秒
TCP将保持它首部和数据的检验和。这是一个端到端的检验和,目的是检测数据在传输过程中的任何变化。如果收到段的检验和有差错,TCP将丢弃这个报文段和不确认收到此报文段(希望发端超时并重发)。
既然TCP报文段作为IP数据报来传输,而IP数据报的到达可能会失序,因此TCP报文段的到达也可能会失序。如果必要,TCP将对收到的数据进行重新排序,将收到的数据以正确的顺序交给应用层。
既然IP数据报会发生重复,TCP的接收端必须丢弃重复的数据。
TCP还能提供流量控制。TCP连接的每一方都有固定大小的缓冲空间。TCP的接收端只允许另一端发送接收端缓冲区所能接纳的数据。这将防止较快主机致使较慢主机的缓冲区溢出。
两个应用程序通过TCP连接交换8bit字节构成的字节流。TCP不在字节流中插入记录标识符。我们将这称为字节流服务(bytestreamservice)。如果一方的应用程序先传10字节,又传20字节,再传50字节,连接的另一方将无法了解发方每次发送了多少字节。收方可以分4次接收这80个字节,每次接收20字节。一端将字节流放到TCP连接上,同样的字节流将出现在TCP连接的另一端。
另外,TCP对字节流的内容不作任何解释。TCP不知道传输的数据字节流是二进制数据,还是ASCII字符、EBCDIC字符或者其他类型数据。对字节流的解释由TCP连接双方的应用层解释。
这种对字节流的处理方式与Unix操作系统对文件的处理方式很相似。Unix的内核对一个应用读或写的内容不作任何解释,而是交给应用程序处理。对Unix的内核来说,它无法区分一个二进制文件与一个文本文件。
TCP是因特网中的传输层协议,使用三次握手协议建立连接。当主动方发出SYN连接请求后,等待对方回答SYN,ACK。这种建立连接的方法可以防止产生错误的连接,TCP使用的流量控制协议是可变大小的滑动窗口协议。第一次握手:建立连接时,客户端发送SYN包(SEQ=x)到服务器,并进入SYN_SEND状态,等待服务器确认。第二次握手:服务器收到SYN包,必须确认客户的SYN(ACK=x+1),同时自己也送一个SYN包(SEQ=y),即SYN+ACK包,此时服务器进入SYN_RECV状态。第三次握手:客户端收到服务器的SYN+ACK包,向服务器发送确认包ACK(ACK=y+1),此包发送完毕,客户端和服务器时入Established状态,完成三次握手。
TCP所提供服务的主要特点
(1)面向连接的传输;
(2)端到端的通信;
(3)高可靠性,确保传输数据的正确性,不出现丢失或乱序;
(4)全双工方式传输;
(5)采用字节流方式,即以字节为单位传输字节序列;
(6)紧急数据传送功能。
TCP的重传策略
TCP协议用于控制数据段是否需要重传的依据是设立重发定时器。在发送一个数据段的同时启动一个重发定时器,如果在定时器超时前收到确认就关闭该定时器,如果定时器超时前没有收到确认,则重传该数据段。
TCP的端口号
TCP段结构中端口地址都是16比特,可以有在0~65535范围内的端口号。对于这65536个端口号有以下的使用规定:
(1)端口号小于256的定义为常用端口,服务器一般都是通过常用端口号来识别的。任何TCP/IP实现所提供的服务都用1~1023之间的端口号,是由IANA来管理的;
(2)客户端只需保证该端口号在本机上是惟一的就可以了。客户端口号因存在时间很短暂又称临时端口号;
(3)大多数TCP/IP实现给临时端口号分配1024~5000之间的端口号。大于5000的端口号是为其他服务器预留的。
如何重置TCP/IP协议
在Windows Server 2003(简称Windows 2003)的连接属性对话框中,如果点击“Internet协议(TCP/IP)选项,“卸载”按钮为灰色,是不可用的。这是因为TCP/IP协议是Windows Server 2003的核心组件,不能删除。
如果我们需要将TCP/IP重置到原始状态,该怎么办呢?此时,我们可以借助“netsh”命令行工具来解决这一问题。在“运行”对话框中输入“cmd”,打开“命令提示符”窗口,然后输入命令行“netsh int ip reset resetlog.txt”或“netsh int ip reset c:/resetlog.txt”并按回车键。其中的“reset”命令可以重写与TCP/IP相关的注册表项“System/CurrentCon trolSet/Services/Tcpip/Parameters/”和“System/CurrentControlSet/Services/DHCP/Parame ters/”,运行以上命令的结果与删除并重新安装TCP/IP的效果相同。
此外,两个命令行的不同之处仅仅在于“resetlog.txt”日志文件的存储位置有所区别。前者是将日志文件创建在当前文件夹中,而后者则指定了具体的保存路径