【VS开发】【DSP开发】TCP和UDP数据包结构

TCP (Transport Control Protocol)传输控制协议：

1、TCP数据包的分组格式：

A，源端口：标识源端应用进程。

B， 目的端口：标识目的端应用进程。

C， 序号：在SYN标志未置位时，该字段指示了用户数据区中第一个字节的序号；在SYN标志置位时，该字段指示的是初始发送的序列号。

D，确认号：用来确认本端TCP实体已经接收到的数据，其值表示期待对端发送的下一个字节的序号，实际上告诉对方，在这个序号减1以前的字节已正确接收。

E， 数据偏移：表示以32位字为单位的TCP分组头的总长度，用于确定用户数据区的起始位置。

F， URG：紧急指针字段有效。

G，ACK：确认好有效。

H，PSH：Push操作。TCP分组长度不定，为提高传输速率，往往要收集到足够的数据后才发送。这种方式不适合实时性要求很高的应用，因此，TCP提供“Push”操作，以强迫传输当前的数据，不必等待缓冲区满才传输。

I，   RST：连接复位，重新连接。

J，  SYN：同步序号，该比特置位表示连接建立分组。

K，FIN：字符串发送完毕，没有其它数据需要发送，该比特置位表示连接确认分组。

L， 窗口：单位是字节，指明该分组的发送端愿意接收的从确认字段中的值开始的字节数量。

M，    校验和：对TCP分组的头部和数据进行校验。

N，紧急指针：指出窗口中紧急数据的位置（从分组序号开始的正向位移，指向紧急数据的最后一个字节），这些紧急数据应优先于其它的数据进行传输。

O，任选项：用于处理一些特殊情况。目前被正式使用的选项字段可用于定义通信过程中的最大分组长度，只能在连接建立时使用。

P， 填充：用于保证任选项为32bit的整数倍。

2、TCP三次握手、四次断开的机制：

三次握手：

第一次握手：客户端发送一个SYN（包含有同步序列号的标志位的数据段和通信请求）给服务器，然后等待服务器的回发确认信息

第二次握手：服务器发送一个SYN-ACK给客户端，确认已经收到客户端发来的信息

第三次握手：客户端接收到服务器发来的确认信息后，再回馈一个ACK给服务器，此时就可与服务器建立可靠的连接

ACK：TCP数据包首部中的确认标志，对已接收到的TCP报文进行确认。

SYN：SYN是TCP/IP建立连接时使用的握手信号。

四次断开：

因为TCP/IP的连接是全双工的，所以每个方向都要单独进行关闭。

每当TCP单方向上的数据传输过后，都会再送一个FIN过去，告诉对方我这方向上的数据将要关闭了，请你做好准备哦。当对方接到FIN后就会通知应用层TCP连接已经终止了这一方向上的数据的传输。发送FIN通常是应用层进行关闭的结果。

第一次：客户端向服务器发送数据后，将FIN置1，告诉它我将要关闭这一方向上的数据连接。

第二次：服务器接受到FIN后，关闭该方向上的数据的连接。将ACK置1，告诉客户端我已经接收到你的信息并以处理。

第三次：向客户端申请反方向上的数据连接的断开。将FIN置1。

第四次：客户端接到服务器发来的申请，将ACK置1，双方同时关闭连接。

UDP(User Datagram Protocol)用户数据报协议：

UDP首部字段由4个部分组成，其中两个是可选的。各16bit的来源端口和目的端口用来标记发送和接受的应用进程。因为UDP不需要应答，所以来源端口是可选的，如果来源端口不用，那么置为零。在目的端口后面是长度固定的以字节为单位的长度域，用来指定UDP数据报包括数据部分的长度,长度最小值为8byte。首部剩下地16bit是用来对首部和数据部分一起做校验和（Checksum）的，这部分是可选的，但在实际应用中一般都使用这一功能。

3、与TCP包的不同之处：

无需三次握手四次断开，传输速度相对于TCP极快，不确定性，甚至可以不需要应答，没有TCP数据包的安全性，有丢包现象。

 

UDP数据包格式

UDP数据报格式有首部和数据两个部分。首部很简单，共8字节。包括：

     ◆源端口（Source Port）：2字节，源端口号。

     ◆目的端口（Destination Port ）：2字节，目的端口号。

     ◆长度（Length）：2字节，UDP用户数据报的总长度，以字节为单位。

     ◆检验和（Checksum）：2字节，用于校验UDP数据报的数字段和包含UDP数据报首部的“伪首部”。其校验方法同IP分组首部中的首部校验和。

    伪首部，又称为伪包头（Pseudo Header）：是指在TCP的分段或UDP的数据报格式中，在数据报首部前面增加源IP地址、目的IP地址、IP分组的协议字段、TCP或UDP数据报的总长度等共12字节，所构成的扩展首部结构。此伪首部是一个临时的结构，它既不向上也不向下传递，仅仅只是为了保证可以校验套接字的正确性。