TCP报文段的首部格式

为了实现可靠传输，TCP采用了面向字节流的方式。但TCP在发送数据时，是从发送缓存取出一部分或全部字节并给其添加一个首部使之成为TCP报文段后进行发送。

• 一个TCP报文段由首部和数据载荷两部分构成;

• TCP的全部功能都体现在它首部中各字段的作用。

源端口：占16比特，写入源端口号，用来标识发送该TCP报文段的应用进程。 目的端口：占16比特，写入目的端口号，用来标识接收该TCP报文段的应用进程。

序号:占32比特，取值范围[0,2^32 - 1]，序号增加到最后一个后，下一个序号就又回到 指出本TCP报文段数据载荷的第一个字节的序号。

确认号:占32比特，取值范围[0,2^32 -1]，确认号增加到最后一个后，下一个确认号就又回到0。 指出期望收到对方下一个TCP报文段的数据载荷的第一个字节的序号，同时也是对之前收到的所有数据的确认。

若确认号=n，则表明到序号n-1为止的所有数据都已正确接收，期望接收序号为n的数据。

确认标志位ACK:取值为1时确认号字段才有效;取值为0时确认号字段无效。

TCP规定，在连接建立后所有传送的TCP报文段都必须把ACK置1。

数据偏移：占4比特，并以4字节为单位。

用来指出TCP报文段的数据载荷部分的起始处距离TCP报文段的起始处有多远。

这个字段实际上是指出了TCP报文段的首部长度。

首部固定长度为20字节，因此数据偏移字段的最小值为(0101)（二进制）

首部最大长度为60字节，因此数据偏移字段的最大值为(1111)（二进制）

如数据偏移=0101，转换成十进制为5，所以首部长度为5 * 4字节 = 20字节

窗口：占16比特，以字节为单位。指出发送本报文段的一方的接收窗口。

窗口值作为接收方让发送方设置其发送窗口的依据。

这是以接收方的接收能力来控制发送方的发送能力，称为流量控制。

校验和：占16比特，检查范围包括TCP报文段的首部和数据载荷两部分。

在计算校验和时，要在TCP报文段的前面加上12字节的伪首部。

同步标志位SYN：在TCP连接建立时用来同步序号。

终止标志位FIN:用来释放TCP连接。

复位标志位RST:用来复位TCP连接。

当RST=1时，表明TCP连接出现了异常,必须释放连接，然后再重新建立连接。

RST置1还用来拒绝一个非法的报文段或拒绝打开一个TCP连接。

推送标志位PSH：接收方的TCP收到该标志位为1的报文段会尽快上交应用进程， 而不必等到接收缓存都填满后再向上交付。

紧急标志位URG：取值为1时紧急指针字段有效;取值为0时紧急指针字段无效。 紧急指针：占16比特，以字节为单位，用来指明紧急数据的长度。 当发送方有紧急数据时，可将紧急数据插队到发送缓存的最前面，并立刻封装到一个TCP报文段中进行发送。紧急指针会指出本报文段数据载荷部分包含了多长的紧急数据，紧急数据之后是普通数据。

选项

最大报文段长度MSS选项：TCP报文段数据载荷部分的最大长度。

窗口扩大选项：为了扩大窗口(提高吞吐率)。

时间戳选项:

• 用来计算往返时间RTT

• 用于处理序号超范围的情况，又称为防止序号绕回PAWS。

选择确认选项

填充：由于选项的长度可变，因此使用填充来确保报文段首部能被4整除 （因为数据偏移字段，也就是首部长度字段，是以4字节为单位的）。