TCP协议详解：端口号、序号与确认机制

计算机网络面试中，常常会涉及TCP（传输控制协议）的相关知识，因为TCP是互联网通信的基础协议之一。面试者可能会被问到关于TCP头部结构及其各个字段的作用。以下是对这些关键知识点的详细解析： 1. **端口号**： 端口号是TCP/IP协议中的一个重要标识，每条TCP连接由源端口号和目的端口号组成，每对端口号各占用16位，总共32位，总共有65536个可能的端口号。通过`netstat`命令可以查看当前的端口占用情况。 2. **序号与确认号**： - **序列号（Sequence Number, SEQ）**：是TCP报文段中的一个32位字段，用于标识数据的第一个字节的序号，确保数据的有序传输。 - **确认号（Acknowledgment Number, ACK）**：发送方向对方确认接收到的数据包的序列号，如果ACK置1，则表示数据段的确认有效。在连接建立阶段，确认号通常设置为接收方上一次接收到的序号加1。 3. **首部长度**： TCP头部有4位的首部长度字段，用于指示TCP报文段的实际长度，最大可达60字节（即15*4字节），包括固定头部（20字节）和可选头部（至多8字节）。 4. **标志字段**： - **ACK（确认）**：置1表示数据段中包含确认信息。 - **RST（重置）**：置1时，用于在出现严重错误时重建连接。 - **SYN（同步）**：发起连接时置1，用于同步序列号。 - **FIN（结束）**：发送方向另一端表示数据发送完毕，请求关闭连接。 5. **检验和（Checksum）**： 是一个强制性字段，16位，用于检测TCP报文段在传输过程中是否出错，由发送方计算并存储，接收方验证。 6. **紧急指针（URG Pointer）**： 如果URG标志置1，紧急指针提供了一个正偏移量，与序号结合指示紧急数据的最后位置。但紧急指针通常不常用。 7. **可选与变长选项**： - **最大报文段大小（Maximum Segment Size, MSS）**：是常见的可选字段，用于协商双方能接受的最大报文长度，有助于减少分片和提高效率。 - **其他用途**：还可以用于窗口调整、时间戳等高级功能，但在实际应用中可能较少用到。 面试时，除了以上基本知识点，候选人还应该熟悉TCP三次握手和四次挥手过程，以及TCP的流量控制、拥塞控制、错误检测和恢复机制。掌握这些概念有助于全面理解TCP在网络通信中的角色和作用。