《高性能计算机网络》课程教学课件（讲义）第五章 传输层协议 第23讲 TCP报文格式与TCP连

第23讲TCP报文格式与TCP连接

第23讲 TCP报文格式与TCP连 接

5.4.2TCP报文格式TCP报头长度为20～60字节，其中固定部分长度为20字节；选项部分长度可变，最多为40字节。TCP头部数据311615源端口号（16bit）月的端口号（16bit）序号（32位）固定长度部确认号（32位）保留头部长度分PSHSYNFIN窗口（16bit）URGACKRST(4bit)(6bit)校验和（16bit）紧急指针（16bit）可变长度部分选项及填充--

5.4.2 TCP报文格式 TCP报头长度为20～60字节，其中固定部分长度为20字 节；选项部分长度可变，最多为40字节。 1

TCP报头包括的主要字段：端口号·端口号字段包括源端口号与目的端口号：·每个端口号字段长度为16位（2字节），分别表示发送该报文段的应用进程的源端口号与接收进程的目的端口号。序号序号字段长度为32位（4个字节），序号范围在320～（2-1），即0～4284967295;，TCP是面向字节流的，它要为发送字节流中的每个字节都按顺序编号

TCP报头包括的主要字段： 端口号 •端口号字段包括源端口号与目的端口号； •每个端口号字段长度为16位（2字节），分别表 示发送该报文段的应用进程的源端口号与接收 进程的目的端口号。 序号 •序号字段长度为32位（4个字节），序号范围在 32 0～（2 -1），即0～4284967295； • TCP是面向字节流的，它要为发送字节流中的 每个字节都按顺序编号。 1

确认号·确认号字段长度为32位（4字节）：；·确认号表示一个进程已经正确接收序号为N的字节，要求发送方下一个应该发送序号为N+1的字节的报文段报头长度·报头长度字段的长度为4位：TCP报头长度是以4字节为一个单元来计算的，实际报头长度是在20～60字节，因此这个字段的值是在5至15之间

确认号 •确认号字段长度为32位（4字节）； •确认号表示一个进程已经正确接收序号为N的 字节，要求发送方下一个应该发送序号为N+1 的字节的报文段。 报头长度 •报头长度字段的长度为4位; • TCP报头长度是以4字节为一个单元来计算的 ，实际报头长度是在20～60字节，因此这个字 段的值是在5至15之间。 1

控制字段·控制字段定义了6种不同的控制位或标志位·控制字段将在TCP的连接建立和终止、流量控制，以及数据传送中发挥作用。标志说明SYN在连接时对序号进行同步ACK确认字段的值有效FIN终止连接RST连接必须复位URG紧急指针字段的值有效PSH将数据推向前1

控制字段 •控制字段定义了6种不同的控制位或标志位; •控制字段将在TCP的连接建立和终止、流量控 制，以及数据传送中发挥作用。 标志 SYN ACK FIN 说明 在连接时对序号进行同步 确认字段的值有效 终止连接 RST URG PSH 连接必须复位 紧急指针字段的值有效 将数据推向前 1

窗口·窗口字段长度为16位·窗口的长度值是在0～65535之间；·窗口字段值指示对方在下一个报文中最多发送的字节数，作为发送方确定发送窗口的依据；·窗口字段值是动态变化的。紧急指针·紧急指针字段的长度为16位，只有当紧急标志URG=1时，这个位字段才有效，这时的报文段中包括紧急数据；·TCP软件要在优先处理完紧急数据之后才能够恢复正常操作

窗口 •窗口字段长度为16位; •窗口的长度值是在0～65 535之间； •窗口字段值指示对方在下一个报文中最多发送 的字节数，作为发送方确定发送窗口的依据； •窗口字段值是动态变化的。 紧急指针 •紧急指针字段的长度为16位，只有当紧急标志 URG=1时，这个位字段才有效，这时的报文段 中包括紧急数据； • TCP软件要在优先处理完紧急数据之后才能够 恢复正常操作。 1

选项·TCP报头可以有多达40字节的选项字段·选项包括：单字节选项和多字节选项：·单字节选项：选项结束和无操作；·多字节选项：最大报文段长度、窗口扩大因子以及时间戳，校验和·计算校验和与UDP校验和的方法相同·UDP校验和是可选的，TCP协议是必须有的；：TCP校验和同样需要伪报头，唯一不同的是协议字段的值是6

选项 • TCP报头可以有多达40字节的选项字段； •选项包括：单字节选项和多字节选项； •单字节选项：选项结束和无操作； •多字节选项：最大报文段长度、窗口扩大因子以 及时间戳。 校验和 •计算校验和与UDP校验和的方法相同； • UDP校验和是可选的，TCP协议是必须有的； • TCP校验和同样需要伪报头，唯一不同的是协议 字段的值是6。 1

TCP最大段长度(MSS)理解MSS时需要注意以下几个问题TCP报文段的最大长度与窗口长度的概念不同·设置窗口长度的目的是为了保证TCP字节流传输的可靠性，用来通知发送方下一次可以连续传输的字节数；·最大段长度MSS是在构成一个TCP报文段时最多可以在报文的数据字段中放置的数据字节数量；·MSS值的确定与每次传输的窗口大小无关：·MSS是TCP报文中数据部分的最大字节数限定值，不包括报头长度

TCP最大段长度（MSS） 理解MSS时需要注意以下几个问题： TCP报文段的最大长度与窗口长度的概念不同。 •设置窗口长度的目的是为了保证TCP字节流传输的可靠 性，用来通知发送方下一次可以连续传输的字节数； •最大段长度MSS是在构成一个TCP报文段时最多可以 在报文的数据字段中放置的数据字节数量； • MSS值的确定与每次传输的窗口大小无关； • MSS是TCP报文中数据部分的最大字节数限定值，不包 括报头长度。 1

MSS值的选择应该考虑的因素：协议开销：TCP报文的长度等于报头部分加上数据部分，选择MSS值太小会增大协议开销所占的比例IP分片·如果MSS值选择得比较大，受到IP分组长度的限制，较长的报文段在IP层将会被分片传输·分片的结果同样会增加网络层的开销和传输出错的概率

MSS值的选择应该考虑的因素： 协议开销 • TCP报文的长度等于报头部分加上数据部分， 选择MSS值太小会增大协议开销所占的比例。 IP分片 •如果MSS值选择得比较大，受到IP分组长度的限 制，较长的报文段在IP层将会被分片传输； •分片的结果同样会增加网络层的开销和传输出 错的概率。 1

发送和接收缓冲区的限制·为了保证TCP面向字节流传输，建立TCP连接的发送端与接收端都必须设置发送和接收缓冲区；，MSS值的大小直接影响到发送和接收缓冲区设置的大小与使用效率

发送和接收缓冲区的限制 •为了保证TCP面向字节流传输，建立TCP 连接的发送端与接收端都必须设置发送和 接收缓冲区； • MSS值的大小直接影响到发送和接收缓冲 区设置的大小与使用效率。 1