Ⅰ 谈计算机网络TCP协议的仿真与实现
谈计算机网络TCP协议的仿真与实现
TCP是计算机网络中运输层协议,连接着应用层和网络层,发挥着非常关键的作用。那么,计算机网络TCP协议的仿真与实现是?
作为计算机网络中较为重要的一种运输层协议,TCP连接着应用层和网络层,发挥着非常关键的作用。在TCP/IP协议中,我们重点关注TCP。本文主要立足于TCP协议的特点,详细介绍了TCP协议的主要特性。
一、TCP协议的概述
(一) TCP协议的特点
首先,TCP提供的连接服务稳定性有保证。相关的连接有着和打电弧相似的建立过程。先拨电话号码,当对方接通回复“喂”的时候,再告知对方自己是谁,完成任务后释放;其次,TCP提供连接必须是只针对两个客户端,也就是实现一对一的传输;最后,TCP提供全双工通信。这个特点就是保证通信的两端在使用TCP的时候可以随时通信,这样就可以及时传输数据。
(二) TCP端口号和套接字地址
TCP端口号:端口号只能对计算机中的进程进行标记,一般使用两个字节来完成标记工作,这也就是端口号的本地意义。当端口号并不是我们熟悉的状况时,要使用数值为1024~49151的等记端口号,使用的过程中要在UANA上登记,避免中间重复使用。无连接的UDP和TCP也有着自己的端口号,但是两个端口号彼此之间是相互独立的,各自有着不同的用途。套接字地址:CP中的套接字,一般在表达的过程中会用同一个名词表达不一样的含义。也就是说,当套接字被一个程序使用,那么socket函数中使用的函数以及调用它的端口都会叫做scocket。当紧急URG给系统发出有关紧急数据传输的通知时,相关的紧急数据应该作为优先级任务,尽快被传送。
二、 TCP的连接与释放
(一)建立连接
全双工是TCP传输数据的主要方式,在整个过程中有三次握手的方式来完成对该项目的建立,并且TCP的连接和释放都是使用客户—服务器方式,连接的建立也是从服务器开始。首先将SYN设置为1,然后将数据包头部的那个确认字段设置为x+1,接下来将最开始的序列号放在数据包头部的数列中。当这个链接的数据段被接受之后,那么相应的数据段就会被送到缓冲区,同时,服务器也能够及时收到客户端从另外一边发来的数据段,最后完成相关输出的确认。
(二) TCP的连接释放
TCP传输数据的'主要方式是全双工,因此,数据传输结束后,所有的连接都会被释放,并且每个连接的释放都是单个放行的。首先,当被A发送的数据能够到达B,为了杜绝失效的报文段在文本中存在,最后一个一个ACK被发送完后,相关的环节就会处理。这种办法就能够及时高效地处理掉连接过程中请求报文段的问题。
(三) TCP的连接复位
一般情况下,有三种情况需要复位。首先,当TCP连接的端口并不存在时,另一端TCP就能发送一个报文段,这时需要关闭相关的连接;其次,如果一端的TCP出现一些异常情况,那么就可以通过发送复位来终止连接;最后一种情况是,当一端的TCP长时间没有使用,那么就可以发送复位信息报,将其关闭。
(四) TCP拥塞控制
TCP的拥塞控制是TCP工作中存在的一种现实问题,会对整个工作造成一定程度的影响,因此,必须针对这种情况进行改进。首先,慢启动和拥塞避免。TCP用来发送数据是慢启动和拥塞避免算法展开的依据,这种算法的实现必须通过在TCP中增加两个变量;其次,快恢复和快重传。这种主要是针对发送端展开的,多种网络会导致端口查收到重复ACK,因此,应该找到事故原因,及时处理。
三、TCP的仿真实验
(一)仿真实验的设置
我们都知道TCP是有链接的可靠的传输层协议,所以在传输运用过程中也会出现错误。下面我们通过以下仿真实验,来了解TCP在传输FTP文件时一数据报丢失的情况,来详细分析下这一解决过程。
我们用OPNET来做TCP的仿真实验,这只是在一个比较简单的环境下在做关于TCP的仿真实验,测试出数据图通过分析和比较来观察TCP处理数据丢失包的具体工作原理和过程。选择“结果- - > >安排Pannels显示所有“查看保存结果。
顶部多媒体的快速decovery conquestion窗口由于“TCP雷诺”,在重新传输。这个conquestion窗口只是减少了一半,而不是1MSS,从而快速恢复。graphe的底部显示了发送之间的关系序列号码和收到seqment ack服务器上的数量。服务器故意把一个数据包给丢失,这时客户服务器就会发出三个ACK,会被重新发送。
这时把FTP的Command Mix的值设置为100%,把Inter-Requests设置为constant 3600,把File Size设置为FTP,把Server,type of serveice值设置为best effort,把RSVP parameters值设置为 None;用NotUsed来设置Back-End Custom Application值。
(二)仿真实验的过程
针对TCP数据传输开始时,拥塞窗口设置为最大的MSS值,慢启动算法开始,cwnd被设置为200,那么400,800,1600.......以103S,拥塞窗口达到6500的最大阈值,为了不让拥塞窗口将不会太增加网络阻塞引起的,然后执行拥塞避免算法,每一个RTT,拥塞窗口将增加一个单位,然后在107s当FTP数据包丢失,然后进行处理,拥塞窗口的值下降,TCP协议在慢启动和拥塞避免算法的实现,窗口的大小增长将呈现线性增长。设置最大窗口阈值,根据3响应消息重复判断丢包,重传丢失的数据包和直接的阈值,为当前拥塞窗口6500的一半,这是快速重传(Tahoe),然后转移到慢启动。然后再转入慢开始。
在窗口大小到达大约80000后,应该是收到3个连续ACK,若根据3个重复的应答报文就会知道有没有丢包,而且丢失的分组会被重传,此时的ssthresh的值就为拥塞窗口的一半,这样就进入了进入拥塞避免阶段。
(三)仿真实验小结
用OPNET做TCP的仿真实验,数据包丢失,TCP数据的变化都被形象的描绘出来了,很好的诠释了这一失误和改正过程。为TCP以后出错改正做了很好的例子。
四、结语
综上所述,网络普及的这个时代,让我们不断地认识到了计算机网络的重要性,学生们也开始越来越重视对TCP的研究。在简单的OSI体系中,TCP发挥着较为重要的作用,因此,我们必须深入研究其工作原理,便于在运输层中顺利地运用TCP协议。
;Ⅱ TCP是如何实现可靠传输的
在计算机网络的经典五层协议中,TCP属于运输层,实现了进程间的通信,保证了数据的可靠传输,属于计算机网络协议族中最重要的协议之一,那么TCP是如何实现可靠数据传输的呢?
运输层的进程间通信是通过socket实现的,socket是一个抽象的概念,在Linux系统中以文件的形式存在。网络层通过IP来区分主机,运输层则增加了端口的概念来区分进程。TCP协议中使用目标IP、目标端口、源IP、源端口来定义一个socket,只需要在运输层的报文头部附加上这些信息,目标主机就会知道数据要发送那个socket,对应监听该socket的进程就可以收到数据进行处理。
TCP报文包括首部和数据部分,首部附加了TCP报文的信息,首部长度固定部分为20字节,还有40字节的可选部分,具体如下图所示:
其中几个关键字段的作用如下:
网络层只管尽可能将数据从一个主机发送到另一个主机,并不保证数据可靠到达,由于网络环境总是不稳定的,可能存在丢包、差错等请求,TCP则通过一系列的机制在运输层保证了数据的可靠传输。
网络传输可能发生的异常情况和解决方法:
要实现可靠传输,最简单的方法就是发送方发送一个报文,接收方收到报文后发送确认报文表示我收到了,你可以发下一个了,传输模型如下:
这种方式保证可靠传输称为停止等待协议,这种方式缺点也很明显,效率非常低。
为了提高传输效率,充分利用带宽,发送方会连续的发送数据包,如下图所示:
客户端不等收到前一个包的确认报文就开始不断的发下一个包,这样可以充分利用网络带宽,提高传输效率,但是于此同时也带来了另外的问题,那么TCP是如何解决这些问题的?
累计确认 :网络中充斥着大量的发送包和确认回复报文,这些数据只是为了确认报文到达,并不是实际需要传输的数据。是不是一定要每一个报文都要发一个回复确认的报文呢,TCP采用了累计确认的方法:接收方在累计收到了一定量的数据包后发送一个确认报文告诉发送方在此之前的数据包都已经收到了,这样便可以减少确认报文的数量,提高带宽利用率。
GBN(回退n步) :如果发生丢包的情况,在连续ARQ中,如果接受方收到了123 567个字节,编号为4字节的包丢失了,按照累计确认只能发送3的确认回复,567都要丢掉,因为发送发会进行重传。
选择确认ACK :在TCP报文头部的选项字段部分设置已收到的报文,每一段用两个边界来确定,比如上述情况可以用[1,3]和[5,7]来表示,客户端就会根据选项只重传丢失的数据段。
因为接收方读数据的能力有限,发送发不能一直发送报文直到把缓冲区所有数据发送完,这样会导致接收方无法接收丢弃掉数据包,发送方收不到确认认为超时又会继续重传,产生了大量无用数据的重传。对此情况TCP使用滑动窗口来解决,基本模型如下:
滑动窗口机制实现了TCP的 流量控制 ,不至于发送太快导致太多的数据丢弃和重传。
为了避免网络过分拥挤导致丢包严重,传输效率低,TCP实现了拥塞控制机制,拥塞控制的解决办法本质上是流量控制,控制发送方发送的速度,而上文提到流量控制是通过滑动窗口来实现的,所以最终也是通过调整发送方的滑动窗口大小来实现的。
拥塞控制的几个重要的概念:慢启动、拥塞避免、快恢复、快重传
Reno算法是比较常见的TCP实现的拥塞控制算法,其他拥塞算法还有Tahoe(已废弃不用)、New Reno等,通过拥塞控制算法可以很大程度避免网络拥挤。
【书籍】计算机网络:自顶向下方法
【码农有道】 这一篇TCP总结请收下
Ⅲ 计算机网络tcp三次握手/四次挥手分析实验怎么做
安装个wireshark,然后使用ftp下载个小文件,看看抓到的东西就行了
Ⅳ 计算机网络原理与技术实验 网络硬软件资源共享与TCP/IP网络调试排错
我去年过的软考,建议你去看电子工业出版社的一套书,根据你现在对网络掌握的情况合适的买书,有些书是不需要的。比如:《网络工程师考试考点分析与真题详解(网络系统设计与管理篇)》(第二版)
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Ⅳ 计算机网络TCP/IP等相关协议与原理
网络分层(由下到上):物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。
重点在: 物理层、数据链路层(这两层需要了解基本的原理)、网络层、传输层(这两层需要了解功能作用,原理和相关的一些协议)、应用层(http协议)。
开始之前先跟大家说一下协议,很多人不知道协议是什么,尤其是刚接触这方面东西的时候,一听协议,感觉很吊的样子,但是又不知其所云,其实,协议可以理解为:一个双方通信需要共同遵守的规范。
记住,在网络分层协议中,所有下层的协议的作用就是为了上层服务,谨记!
接下来,我跟大家一一道来,首先登场的是物理层。
这一层主要就是跟硬件打交道,这一层也是所有上层的基础。
数据链路层强调的是一种传输规范,这是指什么呢?说白了,就是指每次传输的最大容量(最大传输单元),数据组织结构(以太网帧的概念)、传输的目的地等。
MAC地址:烧录在网卡ROM中的一串数字,长度48bit。
分组交换:较大数组分割为较小数组,依次发送。
原因是数据链路层有不定长度的最大传输单元。
以太网的帧的概念:前导码(8字节)+本体(首部+数据+FCS)
原理:依靠MAC地址决定向哪个端发送数据,需要“转发表”。
转发表是交换机自动学习得到的。
作用:保证不同数据链路层下数据的可达性。
ARP协议(获取MAC地址)和ICMP协议(数据发送异常通知)
作用:识别对端信息的地址。地址为32位正整数表示,分为四个部分,每个部分由8位整数组成。说白了,是识别要传输目的地的地址。
每位对应十进制范围:0-255。
[注]:网络标识和主机标识是为了寻址而发明。
A类:
第一位为“0”的地址,前8位为网络标识,0.0.0.0-127.0.0.0是A类IP地址的理论范围。
B类:
前两位为“10”的地址,前16位是网络标识,128.0.0.0-191.255.0.0,主机标识16位。
C类:
前三位为“110”的地址。前24位网络标识,192.0.0.0-223.255.255.0,主机标识为8位。
D类:
前4位为“1110”的地址。网络标识为32位,没有主机标识。
IP地址长度仅可表达43亿左右的主机数目,(区分网络标识和主机标识)共32位(一段连续的0和一段连续的1)组成,1的长度就表示网络标识的长度。
子网掩码的作用是区分IP地址是否在同一子网内。
分组数据发送到目标地址的功能,持有路由控制表,它在路由控制表中查找目标IP地址对应的下一个路由器地址。
源主机--->网卡--->路由器1(路由器控制表)--->路由器2--->网卡--->目标主机
IP协议最大包为2的16次幂,等于65536.
接下来介绍几个IP协议相关的协议或技术:
将域名转化为IP地址(域名也是分层处理请求的,每一层都有对应的DNS服务器)。
通过目标IP地址,定位下一个接收数据包的网络设备(主机或路由器)的MAC地址。
在数据链路层发送广播,如果没有ARP技术,就没有办法穿透中间的服务器(ARP请求+ARP应答)。
NAT:用于将局域网中的私有地址转换为全局IP地址的技术。
每个路由器只有一个对外的全局IP地址,如果一个内网主机都向外通讯,怎么办?
就要使用到NATP技术,可转为TCP和UDP端口号。
不同的内网IP被转换成同一个公共的IP,但是NAPT技术可以使用不同的端口加以区分。
NAT和NAPT都需要路由器内部维护一张转换表。
举例:TCP首次SYN时,会生成这个表,关闭连接时会发出FIN包,收到这个包应答时转换表会被删除。
定义:实现应用程序之间的通信。
TCP:面向有连接的协议,建立连接需要3步,关闭连接需要4步。
具备数据重传、流量控制等功能,能正确处理丢包功能并有效利用宽带。
UDP:比较适合做实时视频和音频,效率比TCP高。
TCP有5个要素:源IP地址、目标IP地址、源端口号、目标端口号、协议号,同一台机器的端口号可以区分为不同的应用程序。
校验和=源IP地址(IP协议首部)+目标IP地址(IP协议首部)+源端口+目标端口
包长度=首部长度+数据长度
应该可以从下图看出来,TCP的首部比UDP的首部要复杂的多,所以也一定会影响的传输的速度和效率。
简单介绍一下首部的相关参数:
序列号:发送数据的位置
确认应答号:下一次应用接收到的数据的序列号
数据偏移:TCP首部的长度,单位为4字节。
控制位:长度为8位。
窗口大小:用于表示从应答号开始能够接受多少个8位字节。
紧急指针:尽在URG控制位为1时有效,表示紧急数据的末尾在TCP数据部分中的位置。
接下来最重要的一个技术点来了:
以下是通俗话解释连接和断开过程:
建立连接的过程:
1.client:我要建立连接。
2.server:我知道你要建立连接了,我这边没问题。
3.client:我了解你知道我要建立连接了,开始通信吧!
结束连接的过程:
1.client:我要关闭连接了
2.server:你那边可以关闭了
3.server:我这边也准备关闭了
4.client:我已关闭,你可以关闭了
[注]:连接是双方面的,所以关闭也是要自行关闭的。
数据包重发:保证ACK的值和发送方下次发送数据包的序列号相等。
接收方通过TCP首部中的控制位SYN判断这个数据是否曾经接收过?接收过就会舍弃。
重传超时时间(RTO)动态改变,略大于连接往返时间(RTT),RTO有自己的估算公式
定义:无需等待ACK,可以发送的最大数量。(窗口大小由接收端控制)
作用:为了解决发送数据包后,直至ACK确认返回之前,发送端都无法在进行发送的问题。
定义:接收端有缓存区数据溢出(如果窗口较大)
通俗一点的意思就是让发送方慢一点,免得接收方接收不过来。
TCP会慢启动算法得出窗口的大小,对发送数据量进行控制。
发送方拥有一个拥塞窗口,对发送的数据量进行控制。
TCP协议中的窗口是指:发送方和接收方窗口中的最小值。
1.通讯开始,发送方窗口为1。每收到一个ACK确认后,拥塞窗口翻倍。
2.由于指数级增长快,很快就会出现确认包超时。
3.设置慢启动阈值,它的值为拥塞窗口的大小的一半。
4.将拥塞窗口大小设置为1,重新进入慢启动过程。
5.慢启动阈值存在,当拥塞窗口大小达到阈值时,不再翻倍,而是线性增长。
6.随窗口大小的不断增长,可以收到三次重复的ACK,进入“快速重发”阶段。
7.TCp将慢启动阈值设置为当前拥塞窗大小的一半,再将拥塞窗口大小设成阈值大小。
8.拥塞窗口又会线性增加,直至下一次出现3次ACK或者超时。
Ⅵ 计算机网络协议
计算机网络的最大特点是通过不同的通信介质把不同厂家、不同操作系统的计算机和其他相关设备(例如打印机、传达室感器等)连接在一起,打破时间和空间的界限,共享软硬件资源和进行信息传输。然而,如何实现不同传输介质上的不同软硬件资源之间的通令共享呢?这就需要计算机与相关设备按照相同的协议,也就是通信规则的集合来进行通信。这正如人类进行通信、交谈时要使用相同的语言一样。
网络协议(Network Protcol)是计算机网络中互相通信的对等实体间交换信息时所必须遵守的规则的集合。当前的计算机网络的体系结构是以TCP/IP协议为主的Internet结构。对等实体通常是指在计算机网络体系结构中处于相同层次的通信协议进程。网络协议为传输的信息宣言严格的格式(语法)和传输顺序(文法)。而且还定义所传输信息的词汇表和这些词汇所表示的意义(语义)。
既然谈到Internet网络,那我们就来看一下网络协议与Internet网络的关系:
Internet网络体系结构以TCP/IP协议为核心。其中IP协议用来给各种不同的通信子网或局域网提供一个统一的互连平台,TCP协议则用来为应用程序提供端到端的通信和控制功能。
事实上,Internet并不是一个实际的物理网络或独立的计算机网络,它是世界上各种使用统一TCP/IP协议的网络的互连。TCP/IP协议分为4层(通信子网层、网络层、运输层和应用层)
1、通信子网层(subnetwork layer)
TCP/IP协议的通信子网层与OSI协议的物理层 、数据链路层以及网络层的一部分相对应。该层中所使用的协议为各通信子网本身固有的协议,例如以太网的802.3协议、令牌环网的802.5协议有及分组交互网的X.25协议等。通信子网层的作用是传输经网络层处理过的消息。
2、网络层(internet layer)
网络层所使用的协议是IP协议。它把运输层送来的消息组装成IP数据包,并把IP数据包传递给通信子网层。IP协议提供统一的IP数据格式,以消除各通信子层的差异,从而为信息发送方和接收方提供透明通道。
网络层的主要功能是:①Internet全网址的识别与管理;②IP数据包路由功能;③发送或接收时例IP数据包的长度与通信子网所允许的数据包长度相匹配,例如,以太网所传输的帧长为1500字节,而ARPA网所传输的数据包长1008字节。当以太网上的数据帧通过网络层IP协议转达发给ARPA网时,就要进行数据帧的分解处理。
3、运输层(transport layer)
运输层为应用程序提供端到羰通信功能。运输层有3个主要协议,即传输控制的协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)和互连网控制消息协议(ICMP)。
4、应用层(application layer)
应用层为用户提供所需要的各种服务。它提供的主要服务有:过程登录,用户可以使用异地主机;文件传输,用户可在不同主机之间传输文件;电子邮件,用户可通过主机和终羰互相发送信件;Web服务器,发布和访问具有超文本格式HTML的各种信息。|
Ⅶ 确认号什么时候有意义
【计算机通信网络复习】TCP协议 原创
2021-05-09 20:40:37
再不学习就会变成xzy姐姐那样!
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1. TCP协议的报文格式
TCP报文也称为报文段(segment),分首部和数据两部分。首部的前20个字节是固定的,后面是选项,因此TCP首部最小长度是20字节。选项部分长度可变,最多为40字节。
TCP协议报文格式
(1)源/目的端口(16bits),端口号加上IP地址构成了一个套接字socket。
(2)序号(32bits),本报文段发送数据第一个字节序号,使用随机数产生器产生一个初始序号。
(3)确认号(32bits),当ACK=1时有意义,当ACK=0时没有意义。期望收到对方下次发送数据第一个字节序号。(也就是期望收到的下一个报文段的首部中的序号)由于序号字段长度为32bit,可对4GB数据进行编号,以保证序号重复使用时,旧序号数据早已在网络中消失。
(4)数据偏移(4bits),它指出数据开始的地方离TCP报文段的起始处有多远,这是由于TCP报文中含有选项和填充字段。实际上就是TCP报文段首部的长度,其值所表示的距离单位是32比特(以4字节为一个单元来计算的)。
(5)保留(6bits),供今后使用,目前置为0。
(6)控制比特(6bits)
紧急位URG:URG=1时,报文应尽快传送(相当于加速数据),不按原来顺序来传送。要与紧急指针(Urgent Pointer)字段配合使用。紧急指针指出在本报文段中的紧急数据的最后一个字节的序号。紧急指针使接收方可以知道紧急数据有多长。
在这里插入图片描述
确认位ACK:ACK=1时有意义,代表这个数据包是响应数据包,与接收序号(确认序号)配合使用。
推送位PSH(PuSH):PSH=1时,当两个进程进行交互式通信时,一端应用进程希望在输入一个命令之后能够立即得到对方的响应,立即创建一个报文段发送到对方。
在这里插入图片描述
复位RST(ReSeT):RST=1时,表明出现严重差错,必须释放连接,然后再重建连接。还可以用来拒绝一个非法报文段或拒绝打开一个连接。
同步位SYN:在建立连接时使用;SYN=1且ACK=0时,表明这是连接请求报文段。对方若同意建立连接,则应在发回的报文段中SYN=1且ACK=1。因此,SYN=1,就表示这是一个连接请求或连接接受报文,而ACK位的值用来区分是哪一种报文(请求/接受)。
终止位FIN(FINal):FIN=1,表明发送字节已经发完,要求释放传输连接。
(7)窗口(16bits),用来控制对方发送的数据量。用接收方的接收能力来控制发送方的数据发送量,数值是动态变化的。
(8)校验和(32bits),包括首部和数据这两部分,要在TCP报文段的前面加上一个12字节伪首部。
TCP在校验前,需要根据IP数据包增加伪首部。伪首部增加了TCP校验和的检错能力:检查TCP报文是否收错了(目的IP地址)、传输层协议是否正确(传输层协议号)等。
在这里插入图片描述
(9)紧急指针(16bits),同时与URG位并用,指明紧急数据之后正常数据的起始位置。
(10)选项(0-40bits),单字节选项有两个:选项结束和无操作。多字节选项有三个:最大报文段长度、窗口扩大因子以及时间戳。
2. TCP连接的建立与释放
2.1. TCP连接建立
(1)需要经过**“三次握手”**(Three-Way Handshake)。这是为了对每次发送的数据量进行跟踪与协商,确保数据段的发送和接收同步,根据所接收到的数据量而确认数据发送、接收完毕后何时撤消联系,并建立虚连接。
(2)TCP 连接建立的“三次握手”:
**最初,**客户端处于CLOSE(关闭)状态,服务器处于LISTEN(收听)状态。
第一次握手:客户端发送SYN包(seq=x, ack=y)到服务器,并进入SYN_SENT状态,等待服务器确认。
第二次握手:服务器收到客户端的SYN包必须确认,同时服务器也要发送SYN+ACK包(seq=y, ack=x+1);服务器进入SYN_RECV状态。
第三次握手:服务器收到客户端的SYN包必须确认,同时服务器也要发送SYN+ACK包(seq=y, ack=x+1);服务器进入SYN_RECV状态。
TCP连接的“三次握手”
2.2. TCP连接释放
(1)需要经过**“四次挥手”**(Four-Way Wavehand)。由于TCP连接是全双工的,因此每个方向都必须单独进行关闭。
(2)TCP 连接释放的“四次挥手”:
此时,客户端和服务器均处于ESTABLISHED状态。
第一次挥手:客户端向服务器发送FIN包(seq=u, ack=v),进入FIN_WAIT_1状态;u=客户端上次发送最后一个字节序号加1。
第二次挥手:服务器收到FIN包后不回复FIN包,而回复ACK包(seq=v, ack=u+1),v=服务器上次发送最后一个字节序号加1;服务器通知应用程序客户端要求关闭连接,服务器进入CLOSE_WAIT状态,即半关闭状态,此时客户端虽没有数据要发送,但服务器可能有数据要发送;客户端进入CLOSE_WAIT_2状态,且要等待一段时间。
第三次挥手:服务器将最后的数据发送完毕后,向客户端发送FIN包(seq=w, ack=u+1),由于在半关闭状态,服务器很可能又发送了一些数据,假定此时的序列号为seq=w;服务器进入LAST_ACK状态,等待客户端确认。
第四次挥手:客户端收到FIN包后,向服务器发送ACK包(seq=u+1, ack=w+1),表示连接彻底释放。
在这里插入图片描述
3. TCP协议流量控制、拥塞控制
(1)TCP不是按传送的报文段编号。TCP将所要传送的整个报文(可能包括多个报文段)看成是由一个个字节组成的数据流,然后对每一个字节编号。在连接建立时,双方商定初始序号。TCP将每一次传送的报文段中的第一个数据字节的序号放在TCP首部的序号字段中。TCP的确认是对接收到的数据的最高序号(即收到的数据流中的最后一个序号)表示确认。但返回的确认序号是已收到的数据的最高序号加1。也就是确认序号即表示期望下次收到的第一个数据字节的序号。
(2)TCP采用滑动窗口方式进行流量控制。窗口大小以字节为单位。TCP报文段首部窗口字段的数值是当前设定的接收窗口数值。发送窗口在连接建立时由双方商定,但在通信的过程中,接收方可根据自己的资源情况,随时动态地调整接收窗口的大小,然后告诉发送方,使发送方的窗口和自己的接收窗口一致。
在这里插入图片描述
(3)拥塞控制用于防止由于过多的报文进入网络,而造成路由器与链路过载。
拥塞窗口:源端一次最多能发送的数据包数量。
门限窗口:拥塞窗口按指数增长还是线性增长的界限。
拥塞控制技术:
慢开始:每出现一次拥塞超时,拥塞窗口都降低到1。
拥塞避免:当拥塞窗口增大到门限窗口值时,就将拥塞窗口指数增长速度降低为线性增长,避免网络再次出现拥塞。
加速递减:每出现一次拥塞超时,就将门限窗口值减半。
在这里插入图片描述
TCP每发送一个报文段,就设置一次定时器。只要定时器设置的重发时间已到而没有收到确认,就要重发这一报文段。计算往返时延的自适应算法(加权法):
在这里插入图片描述
文章知识点与官方知识档案匹配
网络技能树跨区域网络的通信学习网络层的作用
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TCP中的RST标志(Reset)详解_大叶子不小的博客_rst状态
RST表示复位,用来异常的关闭连接,在TCP的设计中它是不可或缺的。就像上面说的一样,发送RST包关闭连接时,不必等缓冲区的包都发出去(不像上面的FIN包),直接就丢弃缓存区的包发送RST包。而接收端收到RST包后,也不必发送ACK包来确认。
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TCP详解_binary~的博客_tcp 详解
复位RST(ReSeT) 当 RST=1 时,表明 TCP 连接中出现严重差错(如由于主机崩溃或其他原因),必须释放连接,然后再重新建立运输连接 同步SYN(SYNnchronization) 在连接建立时用来同步序号。当 SYN=1 而 ACK=0 时,表明这是一个连接请求报文...
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TCP 四种定时器(重传定时器,坚持计时器,保活定时器,时间等待计时器)
主要介绍了TCP 四种定时器,重传定时器,坚持计时器,保活定时器,时间等待计时器的相关资料,需要的朋友可以参考下
TCP协议的RST标志位
TCP首部字段有6个是flags,每个标志位有特殊的含义,它们可以单独存在,也可以同时存在。对于接收方,不同的标志位代表不同的意思,需要做正确的处理 Flags 可以在点击以太网报文结构查看各协议层协议首部字段及其含义 TCP协议首部格式 上图标注的红圈里有6个标志位,每个标志位占用一个比特 URG 紧急指针有效标识。它告诉系统此报文段中有紧急数据,应尽快传送(相当于高优先级的数据) ACK 确认序号有效标识。只有当ACK=1时确认号字段才有效。当ACK=0时,确认号无效 PSH 标识接收方.
继续访问
TCP基础_yao00037的博客_tcp rst位为1时
RST:该位为1时,表示TCP连接中出现异常必须强制断开连接。 SYN:该位为1时,表示希望建立连接,并在其序列号的字段进行序列号初始值的设定。 FIN:该位为1时,表示今后不会再有数据发送,希望断开连接。当通信结束希望断开连接时,通信双方...
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TCP的连接状态标识 (SYN, FIN, ACK, PSH, RST, URG)
TCP层,有个FLAGS字段,这个字段有以下几个标识:SYN, FIN, ACK, PSH, RST, URG.其中,对于我们日常的分析有用的就是前面的五个字段。它们的含义是:(1)SYN表示建立连接,(2)FIN表示关闭连接,(3)ACK表示响应,(4)PSH表示有 DATA...
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计算机网络
1.网络协议
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最新发布 TCP协议
7.缓冲区:操作系统会给每个进程分配空间,每创建一个套接字就会给套接字分配一个发送和接受缓冲区。sendto就是从发送缓冲区里拷贝数据,recvfrom从接受缓冲区拷贝数据 查看接受缓冲区和发送缓冲区的大小:getsocket(sock,lebvel,optval,optlen);65536 64K sendto:阻塞模式:如果缓冲区里没有足够的空间,就等到空间足够大正在把数据拷贝到发送缓冲区中 非阻塞模式:如果缓冲区没有足够的空间就有多少拷贝多少,拷贝完立即返回,返回的是实际拷贝的字节数 //1.
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计算机网络-TCP/IP_纯情程序猿的博客_计算机网络tcp/ip
PSH(Push 推送位):告诉对方收到该报文段后是否立即把数据推送给上层。如果值为 1,表示应当立即把数据提交给上层,而不是缓存起来。 RST(复位):表示是否重置连接。如果 RST=1,说明 TCP 连接出现了严重错误(如主机崩溃),必须释放连接,...
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TCP解析_越学习越无知的博客_tcp解析
RST (ReSeT): 当 RST=1 时,表明 TCP 连接中出现严重差错(如由于主机崩溃或其他原因),必须释放连接,然后再重新建立运输连接 同步SYN: 同步 SYN = 1 表示这是一个连接请求或连接接受报文 ...
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TCP数据报首部
源端口(Source Port),目标端口(Destination Port) 各2字节 源端口号,标识主机上发起传送的应用程序;目的端口标识主机上传送要到达的应用程序。源端和目的端的端口号,用于寻找发端和收端应用进程。这两个值加上I P首部中的源端I P地址和目的端I P地址唯一确定一个TCP连接。一个I P地址和一个端口号有时也称为...
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TCP协议的确认重传机制
TCP协议是面向连接的传输层协议,TCP的传输特点具有可靠性,它具有面向连接服务来确保可靠稳定传输,而确认重传机制是TCP协议保证可靠稳定传输最重要的机制,他包括累计确认、超时时间计算、快速重传等几个方面。 确认重传机制 在发送一个数据之后,就开启一个定时器,若是在这个时间内没有收到发送数据的ACK确认报文,则对该报文进行重传,在达到一定次数还没有成功时放弃并发送一个复位信号。 ...
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17-tcp首部分析二_songly_的博客
RST:表示重建或重置,如果RST = 1表示tcp连接出现严重的错误(主机崩溃或其他原因),必须先释放连接,然后再重新建立连接。同时RST还可以用于拒绝一个非法报文段或拒绝打开一个连接。 SYN:表示在建立连接时同步序号,如果SYN ...
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【TCP/IP详解】TCP重置报文段及RST常见场景分析
本文简单讲述了TCP中产生RST的常见场景,指出了产生`RST`的三个条件分别是:1. 目的地为某端口的`SYN`到达,然而在该端口上并没有正在监听的服务器;2. TCP想取消一个已有连接;3. TCP接收到一个根本不存在的连接上的分节。并给出了程序代码及抓包结果......
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网络相关的面试题
网络相关的面试题 服务器端不调用accept会发生什么 不调用accept时,也能建立连接,即三次握手完成。但不能进行API的控制,即不能进行继续通讯。以及建立好连接的队列大大小为:backlog。从而在Unix系统服务器中,若客户端调用 connect() ,客户端连接超时失败。而在Linux系统中,若客户端调用 connect()。TCP 的连接队列满后,Linux 服务器不会拒绝连...
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网络编程面试题整理(四)
1:重传机制 TCP每发送一个报文段,就设置一次定时器。只要定时器设置的重发时间到而还没有收到确认,就要重发这一报文段。 TCP环境报文往返时间不定、有很大差别。 A、B在一个局域网络,往返时延很小 A、C在一个互联网内,往返时延很大 因此,A很难确定一个固定的、与B、C通信都适用的定时器时间。 TCP采用了一种自适应算法。这种算法记录每一个报文段发出的时间,以及收到相应的确认报文段的时间。...
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TCP的状态:SYN, FIN, ACK, PSH, RST, URG 简介及 ACK确认机制
1、TCP的状态FLAGS字段状态 在TCP层,有个FLAGS字段,这个字段有以下几个标识:SYN, FIN, ACK, PSH, RST, URG. 对于我们日常的分析有用的就是前面的五个字段:它们的含义是: SYN表示建立连接, FIN表示关闭连接, ACK表示响应, PSH表示有 DATA数据传输, RST表示连接重置。 其中,ACK是可能与SYN,FIN等同时使用的,比如:SYN和ACK可能同时为1,它表示的就是建立连接之后的响应,如果只是单个的一个SYN,它表示的只是建立连接。T..
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TCP/IP模型之传输层(TCP/UDP协议)
网络层,数据链路层与物理层实现了网络中主机之间的数据通信,计算机网络的本质活动是实现分布在不同地理位置的主机之间的进程通信,以实现应用层的各种网络服务功能。1. 传输层的功能传输层的主要功能是实现分布式进程之间的通信。利用网络层提供的服务,在源主机的应用进程与目的主机的应用进程建立“端—端”连接。传输层之间传输的报文称为“传输协议数据单元(TPDU)”,TPDU有效载荷称为应用层的数据。2. 端口...
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TCP选项
TCP首部可以由多达40字节的可选信息。选项用于把附加信息传递给终点,或用来填充对齐其他选项。我们将定义两大类选项:1字节选项和多字节选项。第一类选项包括两种选项:选项列表结束和误操作。在大多数实现中,第二类选项包括了五种选项:最大报文段长度、窗口扩大因子、时间戳、允许SACK和SACK,见下图。 选项结束(EOF) 选项结束(end of optio...
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3.TCP协议头详解(包含选项部分)
1.TCP协议头格式 2.各字段说明 3.选项部分详解
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TCP报文段首部中“窗口”字段
在TCP报文段的首部中有一个“窗口大小”的字段,该字段占16bit=2byte。该字段主要用于TCP滑动窗口进行流量控制,很多人喜欢把TCP的MSS和“窗口大小”字段混淆,今天在这了做一个区分说明。 MSS是TCP报文段中数据部分的最大长度,如果上层交付下来的数据超过MSS就要对交付下来的数据进行分段。在TCP连接的第一次、第二次握手中会分别告知对方MSS,从而起到通信双方协商MSS的效果。
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论TCP/IP协议的体系的结构及其各层协议
目录 1.1 TCP/IP协议的历史和发展过程 1.2 TCP/IP协议的体系结构模型 2.1 IP网际层的功能 2.2 IP地址及其转换 2.2.1 IP地址 2.2.2 IP地址的转换 2.2.3 子网技术 2.3 IP数据报的格式 2.4 Internet控制报文协议ICMP 3.1 TCP运输层协议概述 3.2 端口及套接字 3.3
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计算机网络——传输层
一、传输层提供的服务1.传输层的功能(1)提高服务质量(2)多路复用(3)分段与重新组装。2.传输层寻址与端口硬件端口是不同硬件设备进行交互的接口,而软件端口是应用层的各种协议进程与传输实体进行层间交互的一种地址。无连接服务与面向连接服务面向连接服务就是在数据交换之前,必须先建立连接,当数据交换结束后,则应该终止这个连接。在无连接服务的情况下,两个实体之间的通信不需要先建立好一个连接,因此其下层的有
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热门推荐 TCP序列号和确认号详解
TCP序列号和确认号详解在网络分析中,读懂TCP序列号和确认号在的变化趋势,可以帮助我们学习TCP协议以及排查通讯故障,如通过查看序列号和确认号可以确定数据传输是否乱序。但我在查阅了当前很多资料后发现,它们大多只简单介绍了TCP通讯的过程,并没有对序列号和确认号进行详细介绍,结合实例的讲解就更没有了。近段时间由于工作的原因,需要对TCP的序列号和确认号进行深入学习,下面便是我学习后的一些知识点总结
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TCP传输中序号与确认序号的交互
本实验通过SSH远程登录服务器,然后使用Wireshark抓包分析。开头的三次握手已经省略。关于序号的交互过程,需要记住一点:TCP首部中的确认序号表示已成功收到字节,但还不包含确认序号所指的字节,希望下一次能收到确认序号所指的字节。 当在远程登录软件上键入命令时,客户端便开始了数据的发送,TCP头如下: 初始化序列号ISN = 1,这个序列号是客户端对发送数据的一个标
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tcp保留字段重置为rst=1则表示