TCP

tcp_1

tcp_

  • tcp报文首部的前20个字节是固定的，后面有4n字节是需要根据需要增加的选项，因此tcp首部的最小长度是20字节。

  • 源端口、目标端口： 计算机上的进程要和其他进程通信是要通过计算机端口的，而一个计算机端口某个时刻只能被一个进程占用，所以通过指定源端口和目标端口，就可以知道是哪两个进程需要通信。源端口、目标端口是用16位表示的，可推算计算机的端口个数为2^16个。

  • 序号：表示本报文段所发送数据的第一个字节的编号。在TCP连接中所传送的字节流的每一个字节都会按顺序编号。由于序列号由32位表示，所以每2^32个字节，就会出现序列号回绕，再次从 0 开始。

    • 序号增加到最大值的时候，下一个序号又回到了 0. 也就是说 TCP 协议可对 4GB 的数据进行编号，在一般情况下可保证当序号重复使用时，旧序号的数据早已经通过网络到达终点或者丢失了。

  • 确认号：表示接收方期望收到发送方下一个报文段的第一个字节数据的编号。也就是告诉发送发：我希望你（指发送方）下次发送的数据的第一个字节数据的编号是这个确认号。也就是告诉发送方：我希望你（指发送方）下次发送给我的TCP报文段的序列号字段的值是这个确认号。

  • 数据偏移: 占4位，它指出TCP报文段的数据起始处距离TCP报文段的起始处有多远。这个字段实际上是指出TCP报文段的首部长度。由于首部中还有长度不确定的选项字段，因此数据偏移字段是必要的。 但应注意，“数据偏移”的单位是32位字（即以4字节的字为计算单位）。由于4位二进制数能表示的最大十进制数字是15，因此数据偏移的最大值是60字节，这也是TCP首部的最大字节（即选项长度不能超过40字节）。

  • 保留: 占 0.5 个字节 (4 位)。 保留为今后使用，但目前应置为 0。

  • 控制位: 占 1 个字节 （8位）

    • CWR（Congestion Window Reduced）
    • ECE（ECN-Echo）
    • URG（Urgent Flag）
      • 该位为1时，表示包中有需要紧急处理的数据。对于需要紧急处理 的数据，会在后面的紧急指针中再进行解释。
    • ACK（Acknowledgement Flag）
      • 该位为1时，确认应答的字段变为有效。TCP规定除了最初建立连 接时的SYN包之外该位必须设置为1。
    • PSH（Push Flag）
      • 该位为1时，表示需要将受到的数据立刻传给上层应用协议。PSH 为0时，则不需要立即传而是先进行缓存。
    • RST（Reset Flag）
      • 该位为1时表示TCP连接中出现异常必须强制断开连接。
    • SYN（Synchronize Flag）
      • 用于建立连接。SYN为1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（Fin Flag）
      • 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，通信双方的主机之间就可以相互交换FIN位置为1 的TCP段。

  • 窗口大小（Window Size）

    • 该字段长为16位。用于通知从相同TCP首部的确认应答号所指位置 开始能够接收的数据大小（8位字节）。

  • 校验和（Checksum）

  • 紧急指针（Urgent Pointer）

    • 该字段长为16位。只有在URG控制位为1时有效。该字段的数值表 示本报文段中紧急数据的指针。正确来讲，从数据部分的首位到紧急指 针所指示的位置为止为紧急数据。因此也可以说紧急指针指出了紧急数 据的末尾在报文段中的位置。

  • 选项（Options）

    • 选项字段用于提高TCP的传输性能。因为根据数据偏移（首部长 度）进行控制，所以其长度最大为40字节。

UDP

udp_1

udp_

  • 源端口号：表示发送端端口号，字段长16位。该字段是可选项，有时可能不会设置源端口号。没有源端口号的时候该字段的设置为0。可用于不需要返回的通信中。

  • 目标端口号：表示接收端端口，字段长度16位。

  • 包长度：该字段保存了UDP首部的长度跟数据的长度之和。单位为字节。

  • 校验和：校验和是为了提供可靠的UDP首部和数据而设计的。

  • udp的首部开销小，仅仅有8个字节。

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