TCP報文結構和長短連線

2022-06-06 17:39:11 字數 2298 閱讀 4378

一、報文結構介紹

在開始講tcp連線過程時,還是先看看tcp報文的格式如圖1所示。ip資料報此時由ip頭部+tcp頭部+tcp資料組成。不帶選項的tcp頭部是20位元組長,而帶選項的,tcp頭部最長可達60位元組。常見的選項包括最大的大小(mss),時間戳(傳輸控制時使用)、視窗縮放(流量控制時使用)、選擇性ack(傳輸控制時使用)。我們來具體看下tcp頭部欄位如圖2所示。

圖1 ip資料報中tcp封裝

圖2所示的即是tcp頭部的詳細結構。源埠與目的埠和源ip及目的ip這四元組唯一標識每個tcp連線。序列號(sequence number)字段標識tcp的一端到另一端的資料流的第乙個開始位元組(例如傳送端傳送的資料總位元組長度為1000位元組,假定序列號從1開始,總的序列號是1-1000,tcp會給每個位元組賦予乙個序列號)。通過序列號來代表傳送端到接收端的資料,接收端接收到資料後,即可通過確認號(ack)來傳送給傳送端,讓傳送端知道資料已被接受。這個ack號是由接收到的資料的序列號加1,代表接收端希望接收的下乙個資料的序列號。(注:ack是不占用序列號的,原因是接收端傳送ack給傳送端後,傳送端的isn是等於此時接收到的ack號)。

經典的三次握手示意圖: 

長連線

連線→資料傳輸→保持連線(心跳)→資料傳輸→保持連線(心跳)→……→關閉連線(乙個tcp連線通道多個讀寫通訊);

這就要求長連線在沒有資料通訊時,定時傳送資料報(心跳),以維持連線狀態;

tcp保活功能,保活功能主要為伺服器應用提供,伺服器應用希望知道客戶主機是否崩潰,從而可以代表客戶使用資源。如果客戶已經消失,使得伺服器上保留乙個半開放的連線,而伺服器又在等待來自客戶端的資料,則伺服器將應遠等待客戶端的資料,保活功能就是試圖在伺服器端檢測到這種半開放的連線。

如果乙個給定的連線在兩小時內沒有任何的動作,則伺服器就向客戶發乙個探測報文段,客戶主機必須處於以下4個狀態之一:

客戶主機依然正常執行,並從伺服器可達。客戶的tcp響應正常,而伺服器也知道對方是正常的,伺服器在兩小時後將保活定時器復位。

客戶主機已經崩潰,並且關閉或者正在重新啟動。在任何一種情況下,客戶的tcp都沒有響應。服務端將不能收到對探測的響應,並在75秒後超時。伺服器總共傳送10個這樣的探測 ,每個間隔75秒。如果伺服器沒有收到乙個響應,它就認為客戶主機已經關閉並終止連線。

客戶主機崩潰並已經重新啟動。伺服器將收到乙個對其保活探測的響應,這個響應是乙個復位,使得伺服器終止這個連線。

客戶機正常執行,但是伺服器不可達,這種情況與2類似,tcp能發現的就是沒有收到探查的響應。

短連線

短連線是指通訊雙方有資料互動時,就建立乙個tcp連線,資料傳送完成後,則斷開此tcp連線(管理起來比較簡單,存在的連線都是有用的連線,不需要額外的控制手段);

連線→資料傳輸→關閉連線;

應用場景:

長連線多用於操作頻繁(讀寫),點對點的通訊,而且連線數不能太多情況,。每個tcp連線都需要三步握手,這需要時間,如果每個操作都是先連線,再操作的話那麼處理速度會降低很多,所以每個操作完後都不斷開,次處理時直接傳送資料報就ok了,不用建立tcp連線。例如:資料庫的連線用長連線, 如果用短連線頻繁的通訊會造成socket錯誤,而且頻繁的socket 建立也是對資源的浪費。

而像web**的http服務一般都用短鏈結(http1.0只支援短連線,1.1keep alive 帶時間,操作次數限制的長連線),因為長連線對於服務端來說會耗費一定的資源,而像web**這麼頻繁的成千上萬甚至上億客戶端的連線用短連線會更省一些資源,如果用長連線,而且同時有成千上萬的使用者,如果每個使用者都占用乙個連線的話,那可想而知吧。所以併發量大,但每個使用者無需頻繁操作情況下需用短連好;

在長連線中一般是沒有條件能夠判斷讀寫什麼時候結束,所以必須要加長度報文頭。讀函式先是讀取報文頭的長度,再根據這個長度去讀相應長度的報文。

TCP長短連線

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TCP 報文結構

注意,注意,注意 2 很多內容來自別人博主,十分感謝,當時摘抄實在太匆忙,有的忘了出處,如有冒犯,侵刪。3 祝各位很閒也有錢。tcp報文是tcp層傳輸的資料單元,也叫報文段。1 埠號 用來標識同一臺計算機的不同的應用程序。tcp報頭中的源埠號和目的埠號同ip資料報中的源ip與目的ip唯一確定一條tc...

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