tcp要點學習-基礎概念
author : kevin lynx
tcp是tcp/ip協議簇中傳輸層上的一種網路協議，它是一種面向連線的、可靠的協議。為了提供這種可靠性，
tcp實現了各種有效的機制、演算法。為了從一種巨集觀的角度去了解這個協議，這裡先大致地提一下與之相關
的概念。
1. 什麼是『面向連線的』？
引用中的概念：
面向連線意味著兩個使用tcp的應用（通常是乙個客戶和乙個伺服器）在彼此交換資料之前必須先建立
乙個tcp連線。
2. 什麼是『三次握手』？
在建立tcp連線之前，兩個使用tcp的應用需要交換三次網路資料。這三個資料報的來往也就是所謂的『
三次握手』。
3. 報文段segment
我們說tcp是流式的網路協議，那是因為，應用程式可以一直往tcp寫資料，無論你是逐byte，還是write
a chunk，tcp對應用傳給它的資料進行緩衝，直到緩衝資料達到一定尺寸才傳送。可以看出，對於應用
而言，tcp就像是stream的。但事實上，在tcp層，資料還是以塊為單位的。這個塊也就是所謂的報文段
segment。
4. 什麼是mtu？
mtu即最大傳輸單元（maximum transmission unit，mtu）是指一種通訊協議的某一層上面所能通過的
大資料報大小（以位元組為單位）。我個人目前的理解認為，mtu是乙個網路在硬體層次上所允許的最大
資料報大小，例如乙太網大概是1500位元組。
5. 什麼是mss？
mss即最大報文段大小（maximum segment size），它是指tcp中乙個報文段上附加的使用者資料的最大大小。
這裡稍微說下應用層傳送某個資料報時整個tcp/ip協議棧的操作過程：應用層將自己的使用者資料傳給tcp
層（傳輸層），tcp在這些資料前新增自己的協議頭（簡單地理解為附加一些資料），然後將資料交給
ip層（網路層），ip層附加自己的協議頭，以此類推。
雖然mss意思是最大報文段大小，但事實上它是排除了協議頭的使用者資料。
6. mtu and mss ?
可以簡單地給你乙個這樣的公示：mss = mtu - tcp_header_size - ip_header_size。
而通常，ip協議附加的協議頭大小和tcp的協議頭大小都是20位元組，所以通常的mss為1460位元組。
注意，這裡說的數字並不見得正確，因為mss是可以被協商的。各種協議頭也可能被新增附加資料，但是
他們的關係是這樣的。
7. 什麼是視窗大小？
找本tcp的書看下tcp資料報的包頭（本文多次使用資料報、報文的概念，我這裡說的都是一樣的），你會
發現那個16位的視窗大小。
視窗這個域對於整個tcp協議都很重要。簡單地說，視窗大小是指接收端的接收快取的大小。上面說了，應用
在發資料的時候，tcp會快取這些資料，稍後傳送。接收資料時也一樣，tcp接收資料並快取起來，直到應用
呼叫recv之類的函式取資料時，tcp才將這些快取資料清除。
tcp傳送端會根據tcp接收端那個接收快取大小決定傳送多少資料（如何知道這個快取大小？稍後給概念）。
這樣，tcp接收端的接收快取才不至於緩衝溢位。
8. 提供可靠性的方法之一：ack確認？
這裡還不敢提序號、確認號、延時ack等亂七八糟的東西。我只能告訴你，當tcp傳送某些資料給tcp接收方
時，tcp接收方會發回乙個確認報文。tcp傳送方收到這個確認報文後，就可以確認剛才傳送的資料報成功到達。
為什麼這個確認報文叫ack確認（貌似是我臨時給的概念:d）？再翻到tcp包頭結構那張圖，ack是tcp包頭中
的1bit標誌位，如同syn、psh、rst之類的標誌一樣，這些標誌都有乙個專有的用途。當ack標誌位被設定為1
時，我就稱其為ack確認標誌，因為ack就是用於確認報文段的。
在上面所說的視窗大小中，我提到，傳送方如何知道接收方的接收快取大小呢？這也是通過確認報文段實現：
當接收方接收到資料後，傳送ack確認資料報給傳送方，就設定包頭中的視窗域。
9. 提供可靠性的方法之二：各種定時器
tcp中會設定很多計時器，這些定時器大多用於超時重傳（老半天得不到回應，所以重傳資料）。
10.什麼是全雙工？
全雙工就是你可以同時在乙個tcp連線上進行資料的傳送和接收。這種雙工特性也促使了關閉tcp連線時的四次
握手。
TCP學習要點
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