小編又來了，前幾篇文章中，我們介紹了以太網的基礎知識，從負責傳輸位元流的實體層，到資料鏈結層，再到網路層，7層OSI模型已經介紹完了三層。今天呢，我們繼續來介紹以太網的傳輸層，以下是介紹內容，首先我們先來看看傳輸層的作用：
傳輸層的協議解決了端到端連接並提供傳輸服務。
這種傳輸服務分為可靠和不可靠的，其中 TCP 是可靠傳輸，UDP 是不可靠傳輸。
---為端到端連接提供流量控制、錯誤控制、服務品質等管理服務。
其中在傳輸層主要常見的協議主要有兩種，一種是TCP，一種是UDP。我們就先從TCP協議開始介紹。
備註1：傳輸層協議種類繁多，例如：TCP、UDP、TLS、RTP、SCTP、SPX、ATP、IL等。
備註2：對於APP開發者來說，如果是運行Linux/Android的系統，常見的就是傳輸層的協議，也就是常說的Socket網路程式設計。
對於TCP協議，我們先來看看TCP是由哪三個英文單詞縮寫而成的。傳輸控制協議（英文：Transmission Control Protocol，簡稱TCP），是一種面向連線、可靠且基於字節流的傳輸層協議。TCP是基於IP的傳輸層協議。
了解了 TCP 協議的基本概念，我們接著來看看 TCP 協議段格式：
備註：順便普及一下封包、框架、資料包、段落、訊息這五個術語，這些都是用來表述資料的單位，大致區分如下：
---包可以說是全能性術語；
---帧用於表示資料鏈路層中封包的單位；
---資料包是 IP 和 UDP 等網路層以上的分層中封包的單位；
---段則表示 TCP 資料流中的資訊；
---消息是指應用協議中資料的單位。
對於段格式的詳細介紹如下：
源端口號：
---源端口號表示報文的發送端口，占16位。源端口號和源IP地址結合起來，可以標識報文的發送地址。
---目的端口號表示報文的接收端口，占16位。目的端口號和目的IP地址相結合，可以標識報文的接收地址
---序列號，TCP傳輸過程中，在發送端的字節流中，傳輸報文中的數據部分的每一個字節都有它的編號。序號占32位，發起方在發送數據時，都需要標記序號。
---確認號標識了報文接收端期望接收的字節序列。如果設定了ACK控制位，確認序號的值表示下一個準備接收的封包的序號。
---首部長度，該欄位占4位，用來表示TCP報文的首部長度。
---保留欄位，目前暫時沒有什麼用途。
---控制旗標占6位，具體的旗標位為URG、ACK、PSH、RST、SYS、FIN。有6個標誌位，每個標誌位1bit，也就是只有0和1兩種狀態。
---視窗大小，長度為16位元，共兩個位元組，用來進行流量控制的。
---校驗和長度為16位，共兩個字節，對整個TCP報文段，即TCP頭部和TCP數據進行校驗和計算，接收端用於對收到的數據包進行驗證。
---緊急指標，長度16位元，共兩個位元組，是一個偏移量，與sn序號值相加表示緊急資料最後一個位元組的序號。
注意：以上10項內容是TCP封包首部的必要欄位，也稱為固有欄位，長度為20字節。接下來就是選填項目和填充部分。
介紹完TCP協議段格式，接下來我們繼續看看TCP協議的傳輸過程：TCP 的資料傳輸過程包含三個階段：建立連線（三次握手）、資料傳輸、斷開連線（四次揮手）。
1: 建立連線（三次握手）：
TCP 連線的建立是透過三次握手過程完成的，目的是確認雙方的接收和發送能力是否正常，同時交換必要的參數，例如序列號和窗口大小，為資料傳輸做好準備。
---第一次握手客戶端發送一個SYN（同步）封包給伺服器，並指定一個初始序列號。客戶端進入SYN-SENT狀態，等待伺服器的回應。
---第二次握手伺服器收到 SYN 封包後，如果同意建立連線，則會回傳一個 SYN-ACK（同步確認）封包作為回應。伺服器同時也會發送自己的初始序列號，並進入 SYN-RECEIVED 狀態。
---第三次握手客戶端收到 SYN-ACK 封包後，會向伺服器發送一個 ACK（確認）封包，以確認收到伺服器的 SYN 封包。此時，TCP 連線建立，雙方進入 ESTABLISHED 狀態，可以開始進行資料傳輸。
2:資料傳輸:
在連線建立後，TCP進入資料傳輸階段。資料在應用層被分割成資料段，然後在傳輸層被進一步分割成TCP封包段。每個TCP封包段包含序列號、確認號以及其他控制資訊。發送方將資料傳送給接收方，並等待接收方的確認。如果發送方在一定時間內未收到確認，它將重新傳送資料。
3:斷開連線（四次揮手）:
數據傳輸完成後，TCP連線需要被斷開。斷開連線的過程稱為四次揮手，包括以下步驟：
---第一次揮手一方（通常是客戶端）發送一個FIN（結束）訊息，請求斷開連線。
---第二次揮手另一方（通常是伺服器）收到FIN封包後，會發送一個ACK封包進行確認，並進入CLOSE-WAIT狀態。
---第三次揮手伺服器發送一個FIN報文給客戶端，請求斷開連線。
---第四次揮手客戶端收到FIN報文後，會發送一個ACK報文進行確認，然後進入TIME-WAIT狀態。經過一段時間後，客戶端進入CLOSED狀態，連線完全斷開。
透過以上對傳輸層 TCP 協議的簡單介紹，小編相信工程師們對 TCP 協議有了初步的認識，後續小編也會基於 TCP 協議傳輸的應用協議逐一介紹。
對了，介紹了TCP，下一篇猜猜小編會介紹什麼，猜對了，下一篇就會介紹UDP協議。
最後，小編還是那句話：加油，預祝中國科技早日實現自主可控。
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