实验四 传输控制协议TCP

【实验目的】

1. 掌握TCP协议的报文格式

2. 掌握TCP连接的建立和释放过程

3. 掌握TCP数据传输中编号与确认的过程 4. 掌握TCP协议校验和的计算方法 5. 理解TCP重传机制

【实验学时】

2学时

【实验环境配置】

采用网络结构一

【实验原理】

一. TCP报文格式

16位源端口号 32位序号 32位确认序号 U A P R S F 4位首保留（6R C S S Y I 部长度 位） G K H T N N 16位校验和 选项 数据 二. TCP连接的建立

TCP是面向连接的协议。 在面向连接的环境中，开始传输数据之前，在两个终端之间必须先建立一个连接。对于一个要建立的连接，通信双方必须用彼此的初始化序列号seq和来自对方成功传输确认的应答号ack（指明希望收到的下一个八位组的编号）来同步，习惯上将同步信号写为SYN，应答信号写为ACK。

16位窗口大小 16位紧急指针 16位目的端口号 整个同步的过程称为三次握手，如图

三. TCP连接的释放

对于一个已经建立的连接，TCP使用四次握手来结束通话（使用一个带有FIN附加标记的报文段）。 如图

四. TCP重传机制

TCP每发送一个报文段，就对这个报文段设置一次计时器。只要计时器设置的重传时间到期，但还没有收到确认，就要重传这一报文段。

【实验步骤】

按照拓扑结构图连接网络，使用拓扑验证检查连接的正确性。

练习一：察看TCP连接的建立和释放

1. 主机B、C、D启动协议分析器进行数据捕获,并设置过滤条件（提取TCP协议）。 2. 主机A启动仿真编辑器，进入TCP连接视图。在“服务器信息/IP地址”中填入主机

C的IP地址；使用“端口扫描”获取主机C的TCP端口列表，在“服务器信息/端口”中填入主机C的一个TCP端口(大于1024)；点击“连接”按钮进行连接。 3. 察看主机B、C、D捕获的数据，填写下表。

字段名称 Sequence Number 报文1 1395441157 报文2 3695045941 报文3 1395441158 Acknowledgement Number 0 ACK SYN 1 1 1395441158 1 1 3695045942 1 0 TCP连接建立时，前两个报文的首部都有一个“maximum segment size”字段，它的值是多少？作用是什么？结合IEEE802.3协议规定的以太网最大帧长度分析此数据是怎样得出的。 答：1460；

由发送端指定，表明了能在网络上传输的最大的段尺寸；

maximum segment size = MTU – 20（IP首部）-20（TCP首部）。

4. 主机A断开与主机C的TCP连接。 5. 察看主机B、C、D捕获的数据，填写下表。 字段名称 报文4 报文5 报文6 报文7 Sequence Number 1395441158 3695045942 3695045942 1395441159 Acknowledgement Number ACK SYN 3695045942 1395441159 1395441159 3695045943 1 1 1 0 1 1 1 0 结合步骤3、5所填的表，理解TCP的三次握手建立连接和四次握手的释放连接

过程，理解序号、确认号等字段在TCP可靠连接中所起的作用。