解密TCP协议的三大核心问题：序列号确认、上层协议、记录标识

2024-02-01 07:05:24

TCP协议面试中的关键问题

作为一名技术人员，深入理解TCP协议对于在面试中脱颖而出至关重要。本文将深入探讨三个核心问题：序列号确认、上层协议和记录标识。此外，我们将比较TCP和UDP之间的差异。

序列号确认：确保可靠的数据传输

TCP协议的核心原理之一是序列号确认机制。序列号是一个唯一的32位数字，用于标识TCP报文中的每个字节。当发送方发送报文时，它会分配一个序列号。接收方收到报文后，它会检查序列号是否与它期望收到的序列号匹配。如果匹配，它会向发送方发送一个确认报文；如果不匹配，它会发送一个否定确认报文。通过这种方式，TCP协议确保数据完整且顺序地传输。

// 发送方
uint32_t sequence_number = 123456789;
send(sequence_number, data);

// 接收方
if (sequence_number == expected_sequence_number) {
    send_ack(sequence_number);
} else {
    send_nack(sequence_number);
}

上层协议：识别不同的应用程序

TCP协议是一种传输层协议，用于在不同的应用程序之间传输数据。它使用端口号来标识上层协议，例如HTTP、FTP和SMTP。当TCP收到一个报文时，它会根据端口号确定该报文属于哪个应用程序。这样，TCP可以将来自不同应用程序的数据分开处理，确保正确地通信。

// 根据端口号识别上层协议
switch (port_number) {
    case 80:
        // HTTP
        break;
    case 21:
        // FTP
        break;
    case 25:
        // SMTP
        break;
}

记录标识：区分应用程序数据流

记录标识是一个32位数字，用于区分来自同一个应用程序的不同数据流。当应用程序向TCP发送数据时，它会分配一个记录标识。TCP在发送数据之前将记录标识添加到报文中。接收方使用记录标识将数据传递给正确的应用程序。

// 发送方
uint32_t record_identifier = 987654321;
send(record_identifier, data);

// 接收方
if (record_identifier == expected_record_identifier) {
    deliver_data_to_application(data);
}