TCP协议

TCP代表传输控制协议。它是一种传输层协议，有助于将数据包从源传输到目标。这是一种面向连接的协议，意味着它在网络中计算设备之间发生通信之前先建立连接。该协议与IP协议一起使用，因此一起称为TCP / IP。

TCP的主要功能是从应用程序层获取数据。然后它将数据分成几个数据包，为这些数据包编号，最后将这些数据包传输到目的地。另一方面，TCP将重组数据包并将其传输到应用程序层。我们知道TCP是一种面向连接的协议，因此连接将保持建立状态，直到发送方和接收方之间的通信未完成为止。

TCP协议的特点

以下是TCP协议的功能：

• 传输层协议

TCP是一种传输层协议，因为它用于将数据从发送方传输到接收方。

• 可靠

TCP是可靠的协议，因为它遵循流和错误控制机制。它还支持确认机制，该机制检查数据的状态和声音到达。在确认机制中，接收方向发送方发送肯定或否定确认，以便发送方可以知道数据包是否已被接收或需要重新发送。

• 数据顺序保持

该协议确保数据以发送的相同顺序到达预期的接收者。它对每个段进行排序和编号，以便目标端的TCP层可以根据其顺序重新组合它们。

• 面向连接

这是一种面向连接的服务，这意味着数据交换仅在建立连接之后才发生。数据传输完成后，连接将终止。

• 全双工

全双工意味着数据可以同时在两个方向上传输。

• 面向流

TCP是一种面向流的协议，因为它允许发送方以字节流的形式发送数据，并且还允许接收方以字节流的形式接受数据。 TCP创造了一个环境，在该环境中，发送方和接收方都通过一个称为虚拟电路的虚拟管连接。该虚拟电路在互联网上传输字节流。

需要传输控制协议

在网络模型的分层体系结构中，整个任务分为较小的任务。每个任务都分配给处理该任务的特定层。在TCP / IP模型中，五个层是应用程序层，传输层，网络层，数据链路层和物理层。传输层在为直接应用程序提供端到端通信方面起着至关重要的作用。它创建了65,000个端口，以便可以同时访问多个应用程序。它从上层获取数据，然后将数据分成较小的数据包，然后将其传输到网络层。

TCP的工作

在TCP中，使用三向握手建立连接。客户端发送带有序列号的段。反过来，服务器将使用自己的序列号和确认序列发送其网段，该确认序列比客户端序列号大一。客户端收到其段的确认后，便将确认发送到服务器。这样，可以在客户端和服务器之间建立连接。

TCP的优点

• 它提供了面向连接的可靠服务，这意味着它保证了数据包的传递。如果数据包在网络上丢失，则TCP将重新发送丢失的包。
• 它提供了使用滑动窗口协议的流控制机制。
• 它使用校验和提供错误检测，并使用Go Back或ARP协议提供错误控制。
• 它通过使用网络拥塞避免算法来消除拥塞，该算法包括各种方案，例如加性增加/乘性减少(AIMD)，慢速启动和拥塞窗口。

TCP的缺点

由于每个段都有自己的TCP标头，因此增加了大量的开销，因此路由器的分段会增加开销。

TCP标头格式

• 源端口：它定义了正在发送数据的应用程序的端口。因此，此字段包含源端口地址，它是16位。
• 目标端口：它定义接收方应用程序的端口。因此，此字段包含目标端口地址，它是16位。
• 序列号：此字段包含特定会话中数据字节的序列号。
• 确认号：设置ACK标志时，它包含数据字节的下一个序列号，并用作对先前接收到的数据的确认。例如，如果接收方接收到段号“ x”，则其将“ x + 1”作为确认号进行响应。
• HLEN：指定标头中由4字节字表示的标头长度。标头的大小在20到60个字节之间。因此，此字段的值将在5到15之间。
• 保留：这是一个4位字段，供将来使用，默认情况下，所有字段均设置为零。
• 标志有六个控制位或标志：
  1. URG：它表示紧急指示器。如果已设置，则将紧急处理数据。
  2. ACK：如果ACK设置为0，则表示数据包不包含确认。
  3. PSH：如果设置了此字段，则它将请求接收设备将数据推送到接收应用程序，而不对其进行缓冲。
  4. RST：如果已设置，则请求重新启动连接。
  5. SYN：用于在主机之间建立连接。
  6. FIN：它用于释放连接，并且不会进行进一步的数据交换。

• 窗口大小这是一个16位字段。它包含接收器可以接受的数据大小。该字段用于发送方和接收方之间的流控制，并且还确定接收方为段分配的缓冲区数量。该字段的值由接收方确定。
• 校验和这是一个16位字段。在UDP中，此字段是可选的，但在TCP / IP的情况下，此字段是必填的。
• 紧急指针如果URG标志设置为1，它是指向紧急数据字节的指针。它定义一个值，该值将添加到序列号中以获得最后一个紧急字节的序列号。
• 选项它提供其他选项。可选字段以32位表示。如果此字段包含的数据少于32位，则需要填充以获取剩余的位。