【lwip】12-一文解决TCP原理 _生活百科

前言
12.1 TCP协议简介
12.2 TCP相关的一些概念词
- 12.2.1 MSL
- 12.2.2 MSS
12.3 TCP工作特性
- 12.3.1 面向连接
- 12.3.2 全双工通信
- 12.3.3 可靠性
- 12.3.4 缓冲机制
- 12.3.5 拥塞控制
- 12.3.6 基于字节流
- 12.3.7 其它机制
12.4 TCP报文
- 12.4.1 TCP报文段封装
- 12.4.2 TCP报文段格式
- 12.4.3 TCP伪首部
- 12.4.4 TCP选项字段
- 12.4.5 选项格式
- 12.4.6 wireshark报文分析
12.5 TCP状态变迁图
12.6 TCP连接与关闭
- 12.6.1 三次握手
- 12.6.2 四次挥手
- 12.6.3 同时打开
- 12.6.4 同时关闭
- 12.6.5 半关闭
12.7 窗口
- 12.7.1 窗口大小通告
- 12.7.2 拥塞窗口
- 12.7.3 发送窗口
- 12.7.4 接收窗口
- 12.7.5 糊涂窗口综合症
  - 12.7.5.1 概念
  - 12.7.5.2 原因
  - 12.7.5.3 解决
12.8 拥塞控制&一些可靠算法
- 12.8.1 RTT和RTO计算
  - 12.8.1.1 RTT测量
  - 12.8.1.2 RTT估计器
  - 12.8.1.3 RTT方差
  - 12.8.1.4 RTO值计算
- 12.8.2 慢启动
- 12.8.3 拥塞避免
- 12.8.4 拥塞发生
  - 12.8.4.1 超时重传
  - 12.8.4.2 快速重传
- 12.8.5 快恢复
- 12.8.6 Nagle算法
- 12.8.7 延迟确认
12.9 四个定时器
- 12.9.1 重传定时器
- 12.9.2 坚持定时器
- 12.9.3 保活定时器
- 12.9.4 2MSL定时器
12.10 常用选项字段分析
- 12.10.1 MSS
- 12.10.2 SACK
- 12.10.3 WSOPT
- 12.10.4 TSOPT
- 12.10.5 UTO
- 12.10.6 TCP-AO

前言TCP的实现比UDP复杂很多。
所以把原理篇和源码篇分开写。
原文：https://www.cnblogs.com/lizhuming/p/16883586.html李柱明博客园：https://www.cnblogs.com/lizhuming/
12.1 TCP协议简介传输控制协议（TCP，Transmission Control Protocol）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议，由IETF的RFC 793定义。
12.2 TCP相关的一些概念词12.2.1 MSLMSL ：报文段最大生存时间，它是任何报文段被丢弃前在网络内的最长时间。

RFC 793 [Postel 1981c] 指出MSL为2分钟。现实中的常用值是30秒，1分钟，或2分钟。

12.2.2 MSSMSS：Maximum Segment Size (MSS) Option
参考：RFC 1122, chap 4.2.2.6

文章插图
12.3 TCP工作特性12.3.1 面向连接TCP是面向连接的传输层协议。应用程序在使用TCP协议之前，必须先建立TCP连接。在传送数据完毕后，必须释放已经建立的TCP连接。
12.3.2 全双工通信在 TCP 连接建立后，那么两个主机就是对等的，任何一个主机都可以向另一个主机发送数据，数据是双向流通的，所以 TCP 协议是一个全双工的协议。
12.3.3 可靠性TCP通过下列方式来提供可靠性：

报文段：应用数据被分割成TCP认为最适合发送的数据块。由TCP传递给IP的信息单位称为报文段或段（segment）。
确认与重传：当TCP发出一个段后，它启动一个定时器，等待目的端确认收到这个报文段。接收端收到数据后，需要响应一个确认。这个确认可以不是立即发送，通常将推迟几分之一秒（延迟确认）。发送端如果超时也未能收到一个确认，将重发这个报文段。
差错控制：
- 校验和：TCP会对TCP首部（包括伪首部）和TCP数据进行校验和验证。这是一个端到端的检验和，目的是检测数据在传输过程中的任何变化。如果收到段的检验和有差错，TCP将丢弃这个报文段和不确认收到此报文段（希望发端超时并重发）。
- 丢弃重复报文：IP数据报会发生重复，TCP的接收端必须丢弃重复的数据。
- 重排序：TCP报文段作为 IP 数据报来传输，而IP数据报的到达可能会失序，因此TCP报文段的到达也可能会失序。如果必要，TCP将对收到的数据进行重新排序，将收到的数据以正确的顺序交给应用层。
流量控制：TCP还能提供流量控制。TCP连接的每一方都有固定大小的缓冲空间。TCP的接收端只允许另一端发送接收端缓冲区所能接纳的数据。（窗口）

12.3.4 缓冲机制发送缓冲：
在发送方想要发送数据的时候，由于应用程序的数据大小、类型都是不可预估的，所以TCP提供了缓冲机制来处理这些数据。
在发送少量数据时，协议通常会延迟发送数据的时间，已缓冲到更多的用户数据后，组成一个合适大小的报文段再发送出去。