TCP控制块详解与UDP的区别

"TCP的控制块-modern differential geometry of curves and surfaces with mathematica" TCP（Transmission Control Protocol）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。在TCP/IP协议栈中，TCP有自己的专用控制块，称为TCP控制块（TCP Control Block，通常缩写为tcp_cb）。这个控制块在操作系统内核中存储了关于TCP连接的所有关键信息，以管理和维护连接状态。 在描述中提到的图22-1中，TCP控制块与Internet PCB（Protocol Control Block）相互关联，两者之间有指针进行双向链接。Internet PCB是网络层的控制结构，包含了与网络通信相关的通用信息，而TCP控制块则更专注于TCP协议特有的控制信息，例如连接状态、序列号、确认号、窗口大小、超时重传参数等。 TCP控制块的大小通常较大，因为它需要存储大量的状态信息来保证连接的可靠性。例如，TCP需要跟踪每个连接的发送和接收序列号，以便正确排序接收到的数据和确认已接收的数据。此外，它还管理滑动窗口机制，用于流量控制和拥塞避免，以及超时重传机制，以处理网络丢包。 TCP控制块的结构（如图24-13所示）可能包括以下几个关键部分： 1. **连接状态**：包括SYN_SENT、ESTABLISHED、FIN_WAIT_1、FIN_WAIT_2、CLOSE_WAIT、CLOSING、LAST_ACK和TIME_WAIT等，这些状态表示TCP连接的不同阶段。 2. **序列号和确认号**：用于追踪发送和接收的数据包，确保数据的有序传输。 3. **接收窗口**：指示当前可以接收多少字节的数据，用于流量控制。 4. **发送窗口**：表示可以发送到网络的最大数据量，同样用于流量控制和防止拥塞。 5. **重传定时器**：当没有收到确认时，启动重传机制。 6. **选项和标志**：如ACK（确认）、PSH（推送）、RST（重置）、SYN（同步）和FIN（结束）等，用于控制连接的不同行为。 7. **缓存**：用于存储未确认的发送数据或待处理的接收数据。 8. **其他控制信息**：如 MSS（最大段大小）、SACK允许（选择确认）、TIMESTAMP（时间戳）等，这些信息有助于提高TCP的性能和可靠性。 在TCP/IP详解的相关章节中，会详细解释TCP控制块中的各个字段和它们在TCP连接管理中的作用。此外，通过示例程序（如使用UDP的日期/时间服务器交互），可以更直观地理解TCP/IP协议栈的工作原理，包括数据包的发送和接收过程，以及协议栈如何处理这些数据包。 TCP/IP详解系列书籍通常会深入探讨TCP协议的实现细节，包括源代码分析，这对于理解和调试TCP/IP协议的实现非常有帮助。书中可能会涉及4.4BSD-Lite发布的源代码，这是早期Unix系统的一个版本，其TCP/IP实现被广泛研究和参考。书中会指出源代码中的错误，提供编者注解，并讨论如何通过实际代码理解TCP/IP协议的工作机制。虽然源代码可能会经过一定的整理和注释，但其核心目的是帮助读者理解TCP/IP协议在实际系统中的实现方式。