5.9 TCP报文段的首部格式

• 为了实现可靠传输，TCP采用了面向字节流的方式。
• 但TCP在发送数据时，是从发送缓存取出一部分或全部字节并给其添加一个首部使之成为TCP报文段后进行发送。
  • 一个TCP报文段由首部和数据载荷两部分构成；
  • TCP的全部功能都体现在它首部中各字段的作用。

字段	说明
源端口	占16比特，写入源端口号，用来标识发送该TCP报文段的应用进程
目的端口	占16比特，写入目的端口号，用来标识接收该TCP报文段的应用进程
序号	占32比特，取值范围[0,232-1]，序号增加到最后一个后，下一个序号就又回到0。 指出本TCP报文段数据载荷的第一个字节的序号。
确认号	占32比特，取值范围[0,232-1]，确认号增加到最后一个后，下一个确认号就又回到0。 指出期望收到对方下一个TCP报文段的数据载荷的第一个字节的序号，同时也是对之前收到的所有数据的确认。
确认标志位ACK	取值为1时确认号字段才有效：取值为0时确认号字段无效
数据偏移	占4比特，并以4字节为单位。 用来指出TCP报文段的数据载荷部分的起始处距离TCP报文段的起始处有多远。
保留	占6比特，保留为今后使用，但目前应置为0。
窗口	占16比特，以字节为单位。指出发送本报文段的一方的接收窗口。 窗口值作为接收方让发送方设置其发送窗口的依据。 这是以接收方的接收能力来控制发送方的发送能力，称为流量控制。
校验和	占16比特，检查范围包括TCP报文段的首部和数据载荷两部分。 在计算校验和时，要在TCP报文段的前面加上12字节的伪首部。
同步标志位SYN	在TCP连接建立时用来同步序号
终止标志位FIN	用来释放TCP连接。
复位标志位RST	用来复位TCP连接。 当RST=1时，表明TCP连接出现了异常，必须释放连接，然后再重新建立连接。 RST置1还用来拒绝一个非法的报文段或拒绝打开一个TCP连接。
推送标志位PSH	接收方的TCP收到该标志位为1的报文段会尽快上交应用进程。 而不必等到接收缓存都填满后再向上交付。
紧急标志位URG	取值为1时紧急指针字段有效：取值为0时紧急指针字段无效。
紧急指针	占16比特，以字节为单位，用来指明紧急数据的长度。
选项	1. 最大报文段长度MSS选项：TCP报文段数据载荷部分的最大长度。 2. 窗口扩大选项：为了扩大窗口（提高吞吐率） 3. 时间戳选项： a. 用来计算往返时间RTT b. 用于处理序号超范围的情况，又称为防止序号绕回PAWS。 4. 选择确认选项 选项的作用是为了扩展TCP报文段首部的功能
填充	由于选项的长度可变，因此使用填充来确保报文段首部能被4整除 (因为数据偏移字段，也就是首部长度字段，是以4字节为单位的)

• 紧急数据：
  • 当发送方有紧急数据时，可将紧急数据插队到发送缓存的最前面，并立刻封装到一个TCP报文段中进行发送。
  • 紧急指针会指出本报文段数据载荷部分包含了多长的紧急数据，紧急数据之后是普通数据。
  • 接收方将紧急数据部分取出，并直接上交应用程序，而不必在接受缓存中排队。