Протокол TCP. 
Сети и телекоммуникации

Протокол управления передачей (Transmission Control Protocol, TCP) является, в отличие от UDP, «настоящим» протоколом транспортногоВ уровня, который имеет средства управления потоком и коррекции ошибок. В Он ориентирован на установление соединения (RFC 793^[1])^[2].

Формат пакета ТСР

На рис. 6.4 показана структура заголовка сегмента ТСР.

Рис. 6.4. Формат заголовка пакета TCP.

Поля Порт источника (Source Pott) и Порт получателя (Destination Pott) в 16 бит каждый аналогичны таким же полям в заголовке пакета UDPВ (см. параграф 6.2) и идентифицируют процесс или приложение, использующее протокол TCP.

Поля Порядковый номер (Sequence Number) и Номер подтверждения (.Acknowledgement Number) длинами 32 бита нумеруют каждый отправленный или полученный байт данных. Эти поля реализуются как целые числаВ без знака, которые сбрасываются, когда достигают максимального значения. Каждая сторона ведет собственную порядковую нумерацию.

Поле Длина заголовка (Offset) в 4 бита содержит размер ТСР-заголовка в 32-битных словах. Эта информация необходима, так как поле Параметры (Option) может быть переменной длины. Можно сказать, что это нолеВ задает смещение от начала сегмента до начала данных в 32-битных словах.

Следом идет неиспользуемое поле (Resrvd) длиной 6 бит. Затем идет поле Флаги длиной 6 бит (рис. 6.5).

Рис. 6.5. Поле Флаги заголовка пакета TCP.

Флаг Указатель срочности (Urgent Pointer, URG) устанавливается в 1 в случае использования поля Указатель па срочные данные. Подтверждение (.Acknowledgment, АСК) устанавливается в 1 в случае, если поле НомерВ подтверждения (Acknowledgement Number) содержит данные. В противномВ случае это поле игнорируется.

Флаг Выталкивание (Push, PSH) означает, что принимающий стек TCP должен немедленно информировать приложение о поступивших данных, В, а не ждать, пока буфер заполниться. Большинство современных реализа ций TCP просто игнорируют флаг PSH во время приема пакетов. Этот флаг оставлен по историческим причинам.

Сброс (Reset, RSI) используется для отмены соединения из-за ошибки приложения, отказа от неверного сегмента, попытки создать соединениеВ при отсутствии затребованного сервиса. Синхронизация (Synchronize, SYN)В устанавливается при инициировании соединения и синхронизации порядкового номера. Флаг Завершение (Finished, FIN) используется для разрываВ соединения. Он указывает, что отправитель закончил передачу данных.

Управление потоком в протоколе TCP осуществляется при помощи скользящего окна переменного размера. Поле Размер окна (Window) длинойВ 16 бит содержит количество байт, которое может быть послано после байта, В получение которого уже подтверждено. Если значение этого поля равноВ нулю, это означает, что все байты, вплоть до байта с номером Номер подтверждения — 1, получены, но получатель отказывается принимать дальнейшие данные. Разрешение на дальнейшую передачу выдается отправкойВ сегмента с таким же значением поля Номер подтверждения и ненулевымВ значением поля Размер окна.

Поле Контрольная сумма TCP (Checksum) в 16 бит содержит контрольную сумму пакета TCP, вычисляемую по всему пакету TCP с добавленным псевдозаголовком (рис. 6.6). Во время вычисления контрольной суммы эгоВ поле выставляется в нуль, а поле данных выравнивается по 32-байтной границе нулевыми байтами.

Рис. 6.6. Структура пакета TCP при вычислении контрольной суммы.

Псевдозаголовок формируется исключительно для работы с контрольной суммой и имеет следующую структуру (рис. 6.7).

Рис. 6.7. Структура псевдозаголовка пакета ТСР.

Вначале идут поля 1Р-адрес источника и 1Р-адрес получателя (длинами 32 бит). Далее идет зарезервированное иоле (длина 8 бит), заполненноеВ нулями. Поле Протокол (8 бит) идентифицирует протокол из заголовкаВ пакета 1Р. Для ТСР это значение равно 6 (см. табл. 5.1). Далее идет поле.

Длина TCP (в 16 бит). Поле Указатель на срочные данные (длина 16 бит) содержит смещение в байтах от текущего порядкового номера байтаВ до места расположения срочных данных. Содержимым срочных данныхВ занимаются вышестоящие уровни.

Поле Параметры {Option) (длина переменная, кратная 32 битам) содержит дополнительные поля, расширяющие возможности стандартного заголовка. Это поле зарезервировано для будущего применения и в заголовке может отсутствовать. В настоящее время определены опции:

• • конец списка опций;
• • никаких операций (используется для заполнения поля опцииВ до числа октетов, кратного 4);
• • максимальный размер сегмента (Maximum Segment Size, MSS), задающий верхний размер поля данных.

Данные в TCP-сегменте могут и отсутствовать, характер и формат передаваемой информации задаются исключительно прикладной программой, теоретически максимальный размер этого поля составляет в отсутствиеВ опций 65 495 байт.

• [1] PostalJ. Transmission Control Protocol, RFC 793. URL: http://www.faqs.org/rfcs/rfc793.В html.
• [2] Также в следующих RFC: 1323, 1644, 2018, 2581, 2582, 2861, 2873, 2883, 2923, 2988, В 3293, 3448, 3465, 3481.