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TCP协议全面解析（Linux网络基础之可靠传输详解）
TCP协议全面解析（Linux网络基础之可靠传输详解）
欢迎来到Linux网络基础教程的第十部分，今天我们深入探讨TCP协议。TCP（传输控制协议）是互联网核心协议之一，负责提供可靠的、面向连接的数据传输服务。对于网络编程和系统管理员来说，理解TCP协议至关重要。
一、TCP协议报文格式
TCP报文由头部和数据部分组成。头部通常20字节，但可包含选项字段。以下是TCP报文格式的详细说明：
- 源端口和目的端口：各占2字节，标识发送和接收应用程序的端口。
- 序列号：4字节，标识数据字节流的顺序。
- 确认号：4字节，期望收到的下一个字节的序列号。
- 数据偏移：4位，指定头部长度，以4字节为单位。
- 保留：6位，保留为未来使用。
- 标志位：6位，包括URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN，控制连接状态。
- 窗口大小：2字节，用于流量控制。
- 校验和：2字节，用于错误检测。
- 紧急指针：2字节，当URG标志设置时有效。
- 选项：可变长度，用于扩展功能。
二、标志位详解
TCP标志位是控制协议行为的关键：
- ACK：确认标志，表示确认号有效。
- SYN：同步标志，用于建立连接。
- RST：复位标志，强制断开连接。
- FIN：结束标志，用于正常关闭连接。
- PSH：推送标志，要求接收方立即将数据交给应用层。
- URG：紧急标志，表示紧急数据存在。
三、超时重传机制
超时重传是TCP可靠传输的核心机制之一。当发送方发送数据后，会启动一个定时器。如果在规定时间内未收到确认，发送方会重传数据。超时时间根据网络状况动态调整，使用算法如Karn算法或Jacobson算法来避免重复计算。
四、三次握手
三次握手是TCP建立连接的过程：
- 客户端发送SYN报文，序列号为x，进入SYN_SENT状态。
- 服务器收到SYN后，回复SYN+ACK报文，序列号为y，确认号为x+1，进入SYN_RCVD状态。
- 客户端发送ACK报文，确认号为y+1，连接建立，双方进入ESTABLISHED状态。
这个过程确保了双方都能确认对方的发送和接收能力，从而建立可靠连接。
五、四次挥手
四次挥手是TCP断开连接的过程：
- 主动关闭方发送FIN报文，序列号为u，进入FIN_WAIT_1状态。
- 被动关闭方收到FIN后，发送ACK报文，确认号为u+1，进入CLOSE_WAIT状态。主动关闭方进入FIN_WAIT_2状态。
- 被动关闭方发送FIN报文，序列号为v，进入LAST_ACK状态。
- 主动关闭方收到FIN后，发送ACK报文，确认号为v+1，进入TIME_WAIT状态。被动关闭方收到ACK后关闭连接。
四次挥手确保了数据完整传输，并允许双方安全释放资源。
总结
通过本文，我们详细介绍了TCP协议的报文格式、标志位、超时重传机制、三次握手和四次挥手。理解这些概念对于掌握Linux网络基础至关重要。TCP的可靠性和连接管理使得它成为许多应用层协议的基础。
本文由主机测评网于2026-02-04发表在主机测评网_免费VPS_免费云服务器_免费独立服务器，如有疑问，请联系我们。
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