探究TCP协议：序列号、三次握手与拥塞控制

本次实验主要围绕TCP协议进行深入研究，涉及的关键知识点包括TCP序列号（SEQ）和确认号（ACK）的作用、三次握手过程以及拥塞控制算法。首先，实验目的是让学生理解TCP协议的核心机制，特别是序列号和确认号在数据传输中的重要性，它们用于确保数据的有序性和可靠性。序列号用于标识数据包的顺序，而确认号则表示接收方已经成功接收的数据包的最后一个序号，从而实现数据包的可靠传输。 在TCP连接建立阶段，三次握手过程是关键环节。第一次，客户端发送一个SYN（同步）包，请求建立连接；第二次，服务器回应一个SYN+ACK包，同时确认收到的SYN；第三次，客户端发送ACK，确认服务器的SYN+ACK，此时连接建立完成。这个过程确保了双方对连接状态的一致理解和同步。 此外，实验还关注了拥塞控制算法，TCP通过滑动窗口机制来动态调整发送速率，防止网络拥塞。当网络条件良好时，发送速率增加；反之，如果接收端反馈数据包丢失或延迟过多，发送端会减小发送速率，以保护网络的稳定性。 实验中涉及到的具体操作技巧也值得注意，如在Wireshark抓包工具中设置绝对序列号以便于分析，以及在Windows系统中启用TCP timestamp option。通过抓包工具，学生能够观察到实际的TCP连接情况，如客户端（源）和服务器（gaia.cs.umass.edu）之间的通信细节，包括IP地址、端口号以及TCP SYN段的应用。 在具体实验步骤中，学生需要分析HTTP POST抓包结果，查找源IP地址和TCP端口，以及目标服务器的IP地址和接收TCP段的端口。例如，客户端的源IP是172.31.130.217，发送TCP端口为52836，而服务器的IP是192.168.1.102，它在80端口接收数据，并在804端口接收客户端的连接请求。 总结来说，这次实验不仅锻炼了学生的网络协议理解和分析能力，还让他们亲身体验了TCP协议的内在机制和实际应用，提升了他们解决实际问题的技术技能。