揭秘 TCP协议的秘密：它如何在网络层实现可靠连接 (tcp协议百度百科)

TCP 协议：深入剖析网络层可靠连接的秘密简介TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）是一种基于连接的传输层协议，用于在网络层建立可靠且有序的数据传输。TCP 是互联网协议套件（TCP/IP）的核心部分，它确保在存在网络拥塞、数据丢失和延迟等网络问题时数据传输的可靠性。TCP 的特点TCP 具有以下特点：可靠性：TCP 通过使用确认机制和重传机制来确保可靠的数据传输。有序性：TCP 保证数据包按序到达，避免乱序。流量控制：TCP 使用滑动窗口机制来控制数据的发送速率，避免网络拥塞。拥塞控制：在网络拥塞时，TCP 会根据拥塞程度调整发送速率，优化网络性能。TCP 的工作原理TCP 在网络层的工作原理分为以下几个步骤：1. 建立连接握手：当两个主机希望建立 TCP 连接时，会执行三次握手过程。客户端发送一个 SYN（同步）数据包，服务器回复一个 SYN-ACK（同步确认）数据包，客户端再发送一个 ACK（确认）数据包。三次握手：三次握手确保了连接的可靠性，防止了半打开连接的出现。2. 数据传输数据报文：TCP 将数据分段为数据报文，并为每个数据报文分配一个序号。确认：接收端在收到数据报文后发送一个 ACK 确认，以通知发送端已正确接收。重传：如果发送端在一定时间内没有收到 ACK 确认，则会重传该数据报文。3. 流量控制滑动窗口：TCP 使用滑动窗口机制来控制数据的发送速率。发送端和接收端各自维护一个窗口大小，表示可以发送或接收的数据量。拥塞控制：当网络拥塞时，TCP 会根据拥塞程度调整发送窗口的大小，降低发送速率。TCP 协议栈TCP 协议栈是实现 TCP 协议的一系列软件模块。它位于网络层之上，与

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TCP/ IP协议的基本原理是什么？

TCP/IP协议即互联网协议，是一个网络通信模型，以及一整个网络传输协议家族，为互联网的基础通信架构。其包括两个核心协议：TCP（传输控制协议）和IP（网际协议），为该家族中最早通过的标准。

由于在网络通讯协议普遍采用分层的结构，当多个层次的协议共同工作时，类似计算机科学中的堆栈，因此又被称为TCP/IP协议栈（英语：TCP/IP Protocol Stack） 。

TCP/IP提供点对点的链接机制，将数据应该如何封装、定址、传输、路由以及在目的地如何接收，都加以标准化。它将软件通信过程抽象化为四个抽象层，采取协议堆栈的方式，分别实现出不同通信协议，TCP/IP协议在互联网时代非常重要。

扩展资料：

TCP/IP协议的特点

（1）TCP/IP协议不依赖于任何特定的计算机硬件或操作系统，提供开放的协议标准，即使不考虑Internet，TCP/IP协议也获得了广泛的支持。所以TCP/IP协议成为一种联合各种硬件和软件的实用系统，其既可以提供硬件间的协议也可以是软件间的，还可以软硬件交互。

（2）TCP/IP协议并不依赖于特定的网络传输硬件，所以TCP/IP协议能够集成各种各样的网络。用户能够使用以太网（Ethernet）、令牌环网（Token Ring Network）、拨号线路（Dial-up line）、X.25网以及所有的网络传输硬件。

（3）统一的网络地址分配方案，使得整个TCP/IP设备在网中都具有惟一的地址，便于准确精准传输信息和相互连接；

（4）标准化的高层协议，可以提供多种可靠的用户服务，如HTTP、FTP协议等。

TCP/IP协议是怎么实现的？

TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol的简写，中文译名为传输控制协议/互联网络协议）协议是Internet最基本的协议，简单地说，就是由底层的IP协议和TCP协议组成的。 在Internet没有形成之前，各个地方已经建立了很多小型的网络，称为局域网，Internet的中文意义是网际网，它实际上就是将全球各地的局域网连接起来而形成的一个网之间的网（即网际网）。 然而，在连接之前的各式各样的局域网却存在不同的网络结构和数据传输规则，将这些小网连接起来后各网之间要通过什么样的规则来传输数据呢？这就象世界上有很多个国家，各个国家的人说各自的语言，世界上任意两个人要怎样才能互相沟通呢？如果全世界的人都能够说同一种语言（即世界语），这个问题不就解决了吗？TCP/IP协议正是Internet上的世界语。 TCP/IP协议的开发工作始于70年代，是用于互联网的第一套协议。 这里简要介绍一下TCP/IP的内部结构，为讨论与互联网有关的安全问题打点基础。 TCP/IP协议组之所以流行，部分原因是因为它可以用在各种各样的信道和底层协议（例如T1和X.25、以太网以及RS-232串行接口）之上。 确切地说，TCP/IP协议是一组包括TCP协议和IP协议，UDP（User Datagram Protocol）协议、ICMP（Internet Control Message Protocol）协议和其他一些协议的协议组。 1. TCP/IP整体构架概述 TCP/IP协议并不完全符合OSI的七层参考模型。 传统的开放式系统互连参考模型，是一种通信协议的7层抽象的参考模型,其中每一层执行某一特定任务。 该模型的目的是使各种硬件在相同的层次上相互通信。 这7层是:物理层、数据链路层、网路层、传输层、话路层、表示层和应用层。 而TCP/IP通讯协议采用了4层的层级结构，每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。 这4层分别为： 应用层：应用程序间沟通的层，如简单电子邮件传输（SMTP）、文件传输协议（FTP）、网络远程访问协议（Telnet）等。 传输层：在此层中，它提供了节点间的数据传送服务，如传输控制协议（TCP）、用户数据报协议（UDP）等，TCP和UDP给数据包加入传输数据并把它传输到下一层中，这一层负责传送数据，并且确定数据已被送达并接收。 互连网络层：负责提供基本的数据封包传送功能，让每一块数据包都能够到达目的主机（但不检查是否被正确接收），如网际协议（IP）。 网络接口层：对实际的网络媒体的管理，定义如何使用实际网络（如Ethernet、Serial Line等）来传送数据。 2. TCP/IP中的协议 以下简单介绍TCP/IP中的协议都具备什么样的功能，都是如何工作的： IP 网际协议IP是TCP/IP的心脏，也是网络层中最重要的协议。 IP层接收由更低层（网络接口层例如以太网设备驱动程序）发来的数据包，并把该数据包发送到更高层---TCP或UDP层；相反，IP层也把从TCP或UDP层接收来的数据包传送到更低层。 IP数据包是不可靠的，因为IP并没有做任何事情来确认数据包是按顺序发送的或者没有被破坏。 IP数据包中含有发送它的主机的地址（源地址）和接收它的主机的地址（目的地址）。 高层的TCP和UDP服务在接收数据包时，通常假设包中的源地址是有效的。 也可以这样说，IP地址形成了许多服务的认证基础，这些服务相信数据包是从一个有效的主机发送来的。 IP确认包含一个选项，叫作IP source routing，可以用来指定一条源地址和目的地址之间的直接路径。 对于一些TCP和UDP的服务来说，使用了该选项的IP包好象是从路径上的最后一个系统传递过来的，而不是来自于它的真实地点。 这个选项是为了测试而存在的，说明了它可以被用来欺骗系统来进行平常是被禁止的连接。 那么，许多依靠IP源地址做确认的服务将产生问题并且会被非法入侵。 TCP 如果IP数据包中有已经封好的TCP数据包，那么IP将把它们向‘上’传送到TCP层。 TCP将包排序并进行错误检查，同时实现虚电路间的连接。 TCP数据包中包括序号和确认，所以未按照顺序收到的包可以被排序，而损坏的包可以被重传。 TCP将它的信息送到更高层的应用程序，例如Telnet的服务程序和客户程序。 应用程序轮流将信息送回TCP层，TCP层便将它们向下传送到IP层，设备驱动程序和物理介质，最后到接收方。 面向连接的服务（例如Telnet、FTP、rlogin、X Windows和SMTP）需要高度的可靠性，所以它们使用了TCP。 DNS在某些情况下使用TCP（发送和接收域名数据库），但使用UDP传送有关单个主机的信息。 UDP UDP与TCP位于同一层，但对于数据包的顺序错误或重发。 因此，UDP不被应用于那些使用虚电路的面向连接的服务，UDP主要用于那些面向查询---应答的服务，例如NFS。 相对于FTP或Telnet，这些服务需要交换的信息量较小。 使用UDP的服务包括NTP（网落时间协议）和DNS（DNS也使用TCP）。 欺骗UDP包比欺骗TCP包更容易，因为UDP没有建立初始化连接（也可以称为握手）（因为在两个系统间没有虚电路），也就是说，与UDP相关的服务面临着更大的危险。 ICMP ICMP与IP位于同一层，它被用来传送IP的的控制信息。 它主要是用来提供有关通向目的地址的路径信息。 ICMP的‘Redirect’信息通知主机通向其他系统的更准确的路径，而‘Unreachable’信息则指出路径有问题。 另外，如果路径不可用了，ICMP可以使TCP连接‘体面地’终止。 PING是最常用的基于ICMP的服务。 TCP和UDP的端口结构 TCP和UDP服务通常有一个客户/服务器的关系，例如，一个Telnet服务进程开始在系统上处于空闲状态，等待着连接。 用户使用Telnet客户程序与服务进程建立一个连接。 客户程序向服务进程写入信息，服务进程读出信息并发出响应，客户程序读出响应并向用户报告。 因而，这个连接是双工的，可以用来进行读写。 两个系统间的多重Telnet连接是如何相互确认并协调一致呢？TCP或UDP连接唯一地使用每个信息中的如下四项进行确认： 源IP地址---发送包的IP地址。 目的IP地址---接收包的IP地址。 源端口---源系统上的连接的端口。 目的端口---目的系统上的连接的端口。 注：端口是一个软件结构，被客户程序或服务进程用来发送和接收信息。 一个端口对应一个16比特的数。 服务进程通常使用一个固定的端口，例如，SMTP使用25、Xwindows使用6000。 这些端口号是‘广为人知’的，因为在建立与特定的主机或服务的连接时，需要这些地址和目的地址进行通讯。

简述TCP可靠传输性原理（有悬赏分）

IP协议是网络层的协议，它实现了Internet中自动路由的功能，即寻径的功能，TCP协议是一个传输性的协议它向下屏蔽了IP协议不可靠传输的特性，向上提供一个可靠的点到点的传输，UDP提供的是一种无连接的服务,主要考虑到很多应用不需要可靠的连接，但需要快速的传输

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