单页面网站推广,asp.net网站运行助手,中国月球空间站,开发一款游戏需要多少钱TCP/IP知识点收集
1 TCP分段
在TCP/IP协议栈中#xff0c;“MSS”#xff08;Maximum Segment Size#xff09;是一个关键参数#xff0c;它指定了TCP协议在发送数据时可以使用的最大数据段#xff08;segment#xff09;的大小。这个参数是TCP连接建立时通过三次握手“MSS”Maximum Segment Size是一个关键参数它指定了TCP协议在发送数据时可以使用的最大数据段segment的大小。这个参数是TCP连接建立时通过三次握手three-way handshake过程中的一个选项来协商的。
MSS的作用
效率通过选择适当的MSSTCP可以优化数据传输的效率。过大的MSS可能导致数据包在网络中分片fragmentation而过小的MSS则可能增加网络上的包数量从而增加开销。避免IP分片IP层在传输数据包时有一个最大传输单元MTU的限制。如果TCP数据段的大小超过MTUIP层就会对其进行分片。但是分片会增加数据丢失的风险并可能降低传输效率。因此选择一个合适的MSS可以避免或减少IP分片的发生。
MSS的确定
默认值不同的操作系统和网络环境可能使用不同的MSS默认值。例如在以太网环境中常见的MSS默认值为1460字节基于1500字节的MTU减去IP头部和TCP头部的长度。协商在TCP连接建立时客户端和服务器会交换一个称为MSS选项的TCP选项以协商使用哪个MSS值。这通常基于各自的网络环境和配置来确定。
MSS与MTU的关系
MSS和MTU之间存在一定的关系。MSS是TCP层可以发送的最大数据段大小而MTU是IP层可以传输的最大数据包大小。为了确保TCP数据段可以在IP层中无需分片地传输MSS应该小于或等于MTU减去IP头部和TCP头部的长度。
总结
MSS是TCP协议中一个重要的参数它指定了TCP数据段的最大大小。通过选择合适的MSS值TCP可以优化数据传输的效率并避免或减少IP分片的发生。MSS的确定通常基于网络环境和配置并在TCP连接建立时通过三次握手过程中的选项来协商。
2 IP分片
TCP/IP分片是在TCP/IP协议栈中特别是在网络层IP层处理数据传输时的一个重要概念。以下是关于TCP/IP分片的详细解释
定义
TCP/IP分片当IP数据报的大小超过链路层帧所允许的最大传输单元MTU时网络层IP层会将数据报拆分成多个较小的片段fragments并在目标主机上进行重新组装的过程。
原因
MTU限制不同的物理网络会规定链路层数据帧的最大长度即MTU。当IP数据报加上数据帧头部后长度大于链路MTU时就需要进行分片。网络设备限制某些网络设备可能只能接收和处理较小的数据包因此需要将较大的数据包进行分片以适应这些设备的限制。
分片过程
检查数据包大小IP层在发送数据前会检查数据包的大小是否超过MTU。计算分片如果需要分片IP层会计算需要分成的片段数量以及每个片段的大小。添加分片信息每个分片都会包含一些额外的信息如标识符Identification和片偏移Fragment Offset以便在目标主机上进行重新组装。 标识符一个唯一的数值用于标识属于同一原始数据报的所有分片。片偏移表示该分片在原始数据报中的位置。 发送分片每个分片都会作为独立的IP数据报进行发送。
重新组装
在目标主机上IP层会根据标识符和片偏移信息将所有收到的分片重新组装成原始的IP数据报。然后该数据报会被传递给传输层如TCP进行进一步处理。
注意事项
MTU的发现为了避免不必要的分片TCP/IP协议栈通常会使用一种称为“路径MTU发现”Path MTU Discovery的机制来动态地确定两个主机之间的MTU。分片的开销虽然分片可以确保数据包在网络中的传输但它也会增加一些额外的开销如额外的头部信息和处理时间。分片与分段需要注意的是分片是在网络层IP层进行的而分段是在传输层如TCP层进行的。TCP层会将应用层的数据分成多个段segments而每个段都可能会在网络层被进一步分片。
总结
TCP/IP分片是确保数据包在网络中有效传输的一种重要机制。它允许IP层在必要时将数据包拆分成多个较小的片段并在目标主机上进行重新组装。通过合理地设置MTU和使用路径MTU发现机制可以减少不必要的分片并提高数据传输的效率。
3 TCP粘包 Sticky Packet
1. 定义 TCP粘包或称为粘包现象是指在TCP协议中发送方发送的两个或多个数据包在接收方被接收时可能会合并成一个数据包的现象。这主要是因为TCP是一个流协议stream-based protocol它不会保留数据包之间的边界信息。
2. 产生原因 TCP为了提高传输效率可能会在收集到足够多数据后才一起发送。 接收方收到的数据会保存在缓存中如果应用层提取数据不够快就会导致缓存中多条数据粘在一起。
3. 处理方式 关闭Nagle算法通过TCP_NODELAY选项。但这样做会降低TCP的传输效率。 在应用层处理粘包问题如循环处理接收到的数据或使用特定的数据格式如添加开始符和结束符来区分不同的数据包。
UDP与TCP的对比 UDP是一个无连接的、不可靠的传输协议它发送的每个数据报都被视为独立的单元因此不存在粘包问题。UDP适用于对实时性要求较高、对数据完整性要求不高的应用场景。 而TCP是一个面向连接的、可靠的传输协议它通过复杂的控制机制确保了数据的可靠传输但也因此可能出现粘包现象。TCP适用于需要确保数据完整性和顺序性的应用场景。
总结 在TCP协议中粘包是一个需要注意的问题需要在应用层进行适当的处理。而在UDP协议中由于每个数据报都是独立的因此不存在粘包问题。选择使用TCP还是UDP取决于具体的应用场景和需求。
4 应答机制
TCP的确认应答机制ACK是TCP协议中确保数据可靠传输的关键机制之一。以下是TCP确认应答机制的详细解释 发送与分割 发送方将要发送的数据分割成称为TCP段TCP segment的较小单元并为每个段分配一个唯一的序列号。序列号是一个32位的字段用于标识TCP源端设备向目的端设备发送的字节流中的位置。 发送与确认 发送方将这些TCP段发送给接收方并启动一个定时器来跟踪每个已发送段的确认。接收方收到TCP段后会按序将它们重新组装成完整的数据流并发送一个确认ACK给发送方。 确认中包含的信息 确认ACK中包含接收到的最高序列号表示该序列号之前的所有数据都已正确接收。当接收方收到一个TCP段后它不会立即发送一个ACK而是等待一小段时间通常称为“延迟ACK”看看是否还有后续的TCP段可以一并确认从而提高传输效率。 继续发送与重传 发送方在接收到确认后会停止相应定时器并继续发送下一个序列号的TCP段。如果发送方在定时器超时之前未收到确认它将重新发送未确认的TCP段。 重复确认与快速重传 如果接收方检测到重复的数据段时会发送一个重复确认Duplicate ACK给发送方。如果发送方收到连续的3个重复确认它会认为该数据段丢失并立即重新发送该数据段这被称为“快速重传”。 拥塞控制 如果发送方的数据段未在一定时间内称为超时时间内收到确认它会认为网络发生了拥塞并减慢发送速率以减轻网络负载。
通过确认应答机制TCP可以确保数据的可靠传输因为发送方和接收方之间会进行双向的确认和重传操作以确保数据的完整性和正确性。这种机制在TCP协议中起到了至关重要的作用使得TCP成为了一个广泛应用于各种网络环境中的可靠传输协议。
