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tcp协议范文第1篇
【关键词】TCP/IP协议；通信报文；路由寻址；通信流程
1 概述
随着信息科学技术和通信技术的不断快速发展，基于互联网的网络通信应用在社会各个领域中的应用越来越广泛，使得互联网通信应用成为现代人日常生产生生活不可或缺的一部分，通过互联网络通信，网络用户之间可以实现数据传输、信息共享，从而极大地提高了人们的生活质量。然而，互联网络中的数据传输过程，并不是杂乱无章的随机传送，而是在计算机网络通信协议的基础上，双方都按照协议的内容和机制，来发送数据信息和读取分析数据信息，进而实现互联网络的数据传输和信息共享的功能，TCP/IP协议就是互联网络中重要的通信协议，它的存在奠定了整个互联网络通信的基础，所以对于TCP/IP通信协议的学习对于理解互联网通信机制来辅助互联网学习和工作具有很大的帮助。
2 计算机网络的TCP/IP通信协议
TCP/IP协议是“Transmission Control Protocol / Internet Protocol”的简写，是Internet网络基本的协议，它为计算机通讯的数据打包传输以及网络寻址提供了标准的方法。由于TCP/IP协议的优越性，使得越来越多的通信设备支持TCP/IP协议，使互联网络逐步走向规范化，最终TCP/IP协议成为了当前网络通信协议标准中最基本的网络通信协议、Internet国际互联网络的基础。
2.1 计算机网络TCP/IP协议
针对计算机互联网络的通信协议，国际标准组织ISO创立了七层OSI网络模型，自上而下，分别为应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。而TCP/IP协议则是应用在传输层和网络层的数据传输控制协议，来规定网络设备接入互联网络以及设备间数据通信的标准。在通信设备经过互联网络进行数据传输时，通信设备数据发送端，发送TCP/IP通信报文，此时TCP/IP协议携带着通信设备发送端的传输数据内容以及目标通信设备的地址标示在互联网络中进行寻址，从而正确地传送到目标通信设备。当目标通信设备接收到TCP/IP通信报文后，按照协议内容，去除通信标示，来获取传输数据内容，并加以校验，如果经校验后发生差错，目标通信设备会发出TCP/IP信息重发报文，让发送通信设备再次将TCP/IP通信报文发展目标通信设备，去掉通信标示来获取传输数据信息。
2.2 TCP/IP通信协议报文格式
在互联网络中，基于TCP/IP通信协议传输的数据内容都是以通信报文的形式在互联网络内部进行传输，通信报文实质上就是一串二进制字符串，而字符串内不同位置的二进制字符标示不同的含义。从TCP/IP通信协议的主要报文格式可以看出，IP协议是基于TCP协议至上的，TCP协议报文时作为IP通信报文的数据部分来进行传输的。实际上，互联网内传输的通信字符串还有其他的通信协议，TCP/IP通信报文也是作为其外层协议的通信数据部分嵌入到通信报文中在互联网内进行传输。
在IP协议首部，包含了一些关于IP协议的标示、通信地址等信息，主要包括数据字符串总长度的信息、通信标示号、源IP地址和目标IP地址等信息，当IP通信报文经过路由寻址时，会根据首部内记录的目标IP地址来选择传输方向，最终根据目标IP地址传输至目标通信设备。此外，IP通信报文首部还包含其他信息，比如IP协议版本号、首部长度、校验信息、该IP通信报文生存时间（即该报文经过多少个路由后自动取消传输）等与IP通信报文相关的信息，以确保IP报文传输的正确性和安全性。TCP协议通信报文是作为IP通信报文数据内容存在的，TCP协议也分为TCP报文首部和TCP通信数据。TCP通信报文首部主要包括了源端口号和目标端口号等信息，当TCP/IP通信报文经过互联网络到达目标通过新设备后，通信设备会根据TCP报文首部的目的端口号选择设备端口号来接受该数据信息，进而实现互联网络的数据传输。
2.3 TCP/IP协议通信过程
互联网络的通信设备基于TCP/IP协议建立通信过程，也是根据TCP/IP协议来实现的。当源通信设备想向目标设备发送数据时，首先会发送一个TCP/IP通信报文来确认连接，该通信报文在互联网络中经过寻找传输后找到目标设备，目标设备也会向源通信设备发送一个TCP/IP报文以确认建立通信连接，此时，源通信设备就会将通信数据以TCP/IP通信报文的形式进行数据打包，然后向目标数据进行传输，在收到数据后，目标设备同样会发送TCP/IP报文以确认收到信息。当然，TCP/IP通信数据长度是一定的，当通信数据超过报文长度时，源通信设备会将其分段发送，而目标设备则会根据IP报文首部的标识号进行数据重组来重现传输数据信息，进而完成互联网络通信设备数据传输。
3 总结
TCP/IP网络协议是当前互联网络最基本的通信协议。根据TCP/IP网络协议，连接在互联网内的通信设备可以根据TCP/IP通信报文格式的内容将传输数据打包在TCP/IP通信报文内，并以其规定的通信流程进行数据传输，从而实现互联网络内的数据高效安全的传输。
参考文献：
[1]杨绍文.谈计算机网络的TCP/IP协议[J].科技信息.2011（02）
[2]查东辉.试论计算机网络通信协议[J].电脑知识与技术.2013（14）
[3]杨娇娟.浅谈TCP/IP协议[J].数字技术与应用.2012（03）
tcp协议范文第2篇
TCP/IP协议是当前Internet（广域网）和以太网（局域网）普遍使用的基本的通信协议簇，TCP/IP协议不是一个协议，而是由一系列协议（包括TCP和IP协议）组成的协议簇，正是因为有了TCP/IP协议，Internet才得以迅速发展成为世界上最大的、开放的计算机通信网络。
在使用Windows操作系统的主机中，系统会自动为主机中的网卡绑定TCP/IP协议，简单配置一下该协议，主机就可以使用该网卡与其它主机进行通信了。
TCP/IP协议是美国国防部（DoD）基于战争的需要，在寻求把分散的计算机互联成网络的过程，随着第一个计算机网络ARPA网的出现而出现的。由于TCP/IP协议最初只是在一个小范围内应用，缺少安全性方面的考虑，随着计算机网络的普及，TCP/IP逐渐成为一种开放的网络标准协议，其安全性缺陷也逐渐显现，主要表现在以下几个方面：
1） TCP/IP协议使用明文传输数据，不对数据进行加密处理。如果传输的数据被截获，就会有泄密的风险。
2） TCP/IP协议没有认证机制。发送者无法确认接受方是不是合法的接收者，同样，接收者也无法确认数据的发送方是不是合法的发送者。
3） TCP/IP协议没有数据完整性检测机制。即使要传输的数据在传输的过程中被第三方篡改过，接收者也无从知晓。
2 Sniffer软件的数据捕获与解码
Sniffer是一款可以对计算机网络上发生的不同的数据传送进行跟踪、分析从而对网络行为进行统计、管理的软件。Sniffer提供了丰富的图形工具，可以非常直观地呈现当前网络的连接情况。
Sniffer软件还可以对发生在本网络内的数据传送进行捕获，并进而在网络模型的数据链路层、网络层、传输层等各层进行解码分析，从而找出数据传送的规律或问题。从这一点上看，Sniffer就像是一个外科医生，它可以深入到网络通信的内部，获取网络通信的数据。
当前所广泛使用的以太网（局域网）或者是Internet（广域网）都是使用TCP/IP协议进行工作的，TCP/IP协议是明文传输的，没有采取加密措施，这种明文传输的数据一旦被拦截、捕获，就会发生信息泄露，给正常的数据通信造成威胁。该文就是利用Sniffer软件可以对网络内的数据传送进行捕获这一功能，获取网络内的数据通信的一些样本，再对这些样本进行分析，从而更加清楚地看出TCP/IP协议缺乏安全机制这一特点。
3 TCP/IP数据通信实例的Sniffer分析
在使用TCP/IP协议的网络中，可以进行多种类型的数据通信服务，其中Telnet是一种应用较广泛的服务，它是一个通过创建虚拟终端提供连接到远程主机从而可以实现终端仿真的TCP/IP应用。Telnet远程登录服务通常需要通过用户名和口令进行认证，其实现过程一般分为以下几个步骤：
1） 本地与远程主机建立连接。该过程实际上是建立一个TCP连接，用户必须知道远程主机的IP地址或域名。
2） 将本地终端上输入的用户名和口令及以后输入的任何命令或字符以NVT（Net Virtual Terminal）格式传送到远程主机。该过程实际上是从本地主机向远程主机发送一个IP数据包。
3） 将远程主机输出的NVT格式的数据转化为本地所接受的格式送回本地终端，包括输入命令回显和命令执行结果。
4） 最后，本地终端撤消与远程主机之间的连接。
本文就以Telnet服务为实例，使用SnifferPro 4.70，抓取其通信过程中的数据，获取其用以建立TCP连接的用户和密码以及在连接建立完成后所发送的通信数据。
首先，确定好用以进行Telnet远程连接的主机其Telnet服务已经开启。在本实例中，远程主机IP地址为192.168.0.106，本地主机IP地址为192.168.0.100，在捕获数据前，可以先进行Telnet远程登录测试，以确保实验可以正常进行。
在确定远程主机可以正常Telnet登录后，打开Sniffer Pro软件，点击工具栏上的开始捕获按钮，Sniffer就开始对网络内的数据通信进行捕获数据了。此时，打开本地主机的命令提示符窗口，在命令提示符下输入telnet 192.168.0.106，回车后输入远程登录的用户名和administrator，密码345678，就可以Telnet到远程主机。
Telnet登录成功后，就可以操作远程主机了，比如，要查看远程主机当前的文件目录，可以在命令提示符下输入dir命令，该命令返回远程主机当前目录的文件列表。
从以上捕获结果可以看出，使用TCP/IP协议进行数据通信的Telnet服务，从初始TCP连接的建立到用户认证，以及通过用户认证后在远程主机上所执行的命令，都可以被Sniffer捕获并分析出来。这种数据通信过程如果被截获，用户名和密码就会被第三方所掌握，远程主机上的资料也会泄露，由此会带来很大的安全问题。
4 基于TCP/IP协议的数据通信安全
通过对网络内数据通信的Sniffer捕获并解码，可以清楚地看出，TCP/IP协议并没有提供数据通信的安全机制，从这一点上说，TCP/IP协议是存在安全缺陷的。但这并不能否认TCP/IP在网络通信中的作用，正是有了TCP/IP协议，才有了今天Internet的蓬勃发展，其在网络通信中基础性作用和地位至今无法憾动，更没有哪一种协议能够取代TCP/IP协议。
人们要做的是在TCP/IP协议的基础上，增加安全性的措施，对TCP/IP加以弥补和完善。从TCP/IP网络模型上看，可以从应用层、传输层或者网际层入手，增加安全性的措施和机制，提高TCP/IP网络的通信安全。
从应用层来看，可以对要传输的数据加密，这样加密后的数据，即使被第三方所捕获，也无从获知其内容，避免数据泄露。在应用层上还可以对要传数据进行哈希运算，以防止要传输的数据被篡改。
SSL（Secure Sockets Layer安全套接层），及其继任者传输层安全（Transport Layer Security，TLS）是为网络通信提供安全及数据完整性的一种安全协议。TLS与SSL在传输层对网络连接进行加密。SSL协议位于TCP/IP协议与各种应用层协议之间，为数据通讯提供安全支持。
参考文献：
tcp协议范文第3篇
关键词 计算机网络教学；TCP协议；NS2；确认机制；拥塞控制
中图分类号：TP393.01 文献标识码：A 文章编号：1671-489X(2012)03-0013-03
Research on Application of NS2 in TCP Protocol Teaching//Wang Xiaofeng, Mao Li
Abstract TCP is one of the most important protocols of computer networks, but as its implementation mechanisms are complex, the TCP teaching has become a difficult point in computer network teaching. The TCP teaching demonstration based on NS2 is presented, which can analyze and demonstrate the TCP protocol’s key implementation mechanisms, such as connection establishment, acknowledgement scheme and congestion control etc., and thus can improve teaching effectiveness.
Key words computer network teaching; TCP protocol; NS2; acknowledgement scheme; congestion control
Author’s address School of Internet of Things Engineering, Jiangnan University, Wuxi, Jiangsu, China 214122
1 引言
Internet作为20世纪人类最伟大的发明之一，已经深入人类社会的各个方面。当前，以Internet为代表的计算机网络技术得到飞速发展，计算机网络课程已逐渐成为高校计算机相关专业的一门专业基础课。计算机网络教学涉及大量复杂的网络协议，尤其是作为Internet核心协议之一的TCP协议。为实现在不可靠的IP协议上的可靠数据交付，TCP协议包含了大量复杂的机制[1]，这使得初学者感到抽象难懂，因此，TCP协议成为计算机网络教学的一个难点。
为提升学生对TCP协议的直观认识，增强学习的兴趣与效果，可搭建由物理网络设备组成的网络实验平台，但这花费成本高、运用不便。鉴于当前网络模拟技术已得到广泛研究，各种成熟的网络模拟工具层出不穷，通过现有网络模拟软件，构建虚拟的TCP协议模拟与仿真教学环境，不仅可以增强学生对TCP协议复杂机理的直观理解，提高学习的兴趣与效率，而且可以为教师提供有力的TCP协议教学辅助工具。本文基于经典NS2网络模拟软件，提出TCP协议关键实现机理（包括连接建立、确认机制以及拥塞控制等）的分析和演示教学方法。
2 网络模拟器简介
2.1 网络模拟技术介绍
在众多研究计算机网络的方法中，由于网络模拟技术具有成本低，实现简单，使用方便，并能用于研究尚未实施的网络机制等优点，因此被广泛应用于网络研究的每一个角落，各种网络模拟器也层出不穷[2]。当前网络模拟器一般都基于离散事件模拟技术实现。所谓离散事件模拟，就是模拟系统的状态变化在离散模拟时间点上发生，事件的发生使得模拟系统从一个状态跳转到另一个状态。离散事件网络模拟技术则针对数据包的每一跳转发都依靠离散事件来刻画。下面介绍当前比较经典的网络模拟器。
1）NS2[3]。NS2（Network Simulator 2）是一个单机多协议离散事件网络模拟工具，由USI/ISI、Xerox PARC、LBNL和UC Berkeley等美国大学和实验室合作，在DARPA资助的VINT工程研究中实现的模拟工具。NS2有很多特点，比如具有开放的体系结构；可扩展、易配置和可编程的事件驱动模拟引擎；带有大量协议库的支持，尤其适合于对基于TCP/IP的网络进行模拟；支持大规模多协议网络模拟；提供开放的用户接口、可视化工具：可动画显示网络模拟过程，图形显示数据结果等。NS2是一个完全免费的软件，在国际上享有很高的学术声誉，被世界各国的网络研究者广泛使用。
2）OPNET。OPNET是美国OPNET Technologies Ins公司的产品，是一个单机的、基于离散事件驱动的网络模拟器。OPNET的特点包括：支持面向对象的建模方式，并提供图形化的编辑界面；提供各种通信网络和信息系统的结构化模拟模块；具有完善的结果分析器，为网络性能的分析提供有效而直观的工具；具有支持各种业务的模型等。目前OPNET是公认的优秀通信网络、通信设施、通信协议的模拟与建模工具，在全球的通信、电讯、网络及国防科技产业上已经被普遍采用并受到好评。但是由于是收费的商业软件，限制了其在研究领域的广泛应用。
3）SSF[4]。SSF（Scalable Simulation Framework）是一组用来描述离散事件模拟的应用程序接口，它采用DML（Domain Modeling Language）语言来描述网络模拟应用。SSF具有面向对象、简洁、功能强大等特点，此外，它支持高性能并行网络模拟并且在不同的计算环境之间具有可移植性。SSF有好几个实现版本，包括SSFNet、iSSF（即DaSSF）等。SSFNet采用JAVA实现，是DARPA支持的项目S3（Scalable Self-organizing Simulations）中的一部分，主要支持IP包级别上的细粒度模拟，链路层和物理层的协议模型以独立的组件方式提供。DaSSF采用C++实现，由达特茅斯学院开发，目前被设计为能够基于MPI运行在分布式内存并行计算机上。
2.2 NS2网络模拟器
从上述分析看出，NS2是一款非常优秀的开源软件，并且提供开放的用户接口以及提供模拟过程的动画演示及模拟结果的图形显示，因此非常适合于计算机网络教学。本文基于NS2实现TCP协议教学演示。下面是基于NS2的网络模拟基本步骤分析。
1）基于Otcl脚本语言设置模拟网络的拓扑结构以及链路的基本特性。
2）基于Otcl脚本语言设置协议，包括协议绑定和建立通信业务量模型。
3）设置trace对象、NAM对象等。依靠trace以及NAM可以记录网络模拟过程中所产生的各种数据。
4）其他的辅助命令的设置，如设定模拟结束时间、各种通信业务量的起止时间等。
5）对1～4步编写的Otcl脚本用NS2解释执行，并形成trace、NAM文件记录。
6）分析trace文件，得出实验所需数据；或分析NAM文件，动画演示网络模拟运行的整个过程。
7）对配置拓扑结构和通信业务量模型进行调整，并重复进行上述模拟过程，直至模拟效果满意为止。
3 NS2在TCP协议教学中的实例
3.1 模拟应用设置
基于NS2模拟器，设置所模拟的网络拓扑如图1所示，共有6个网络节点，并将Router(0)与Router(1)之间的链路设为瓶颈链路。Host(0)与Server(0)之间进行UDP数据流的传输，这作为背景流量；Host(1)与Server(1)之间进行TCP数据流的传输，这作为TCP协议教学的示范应用。设定模拟时间为5秒，其中UDP数据流持续时间为2.5～5.0秒，TCP数据流持续时间为0.1～5.0秒。模拟应用设置的关键TCL脚本代码如图2所示。
3.2 模拟结果分析与演示
在模拟过程中开启NS2的trace记录、NAM记录以及Queue Monitoring记录，并进行相应分析与演示。
1）TCP连接建立的分析与演示。图3中显示了关键的trace记录，为了能够便于分析，做了一些精简（trace记录中每一跳数据包转发记录仅保留enque记录，删除deque记录以及接收记录）。依靠图中第1行～第7行、第9行与第11行，可以演示TCP建立连接的3次握手过程。其中第1～3行表明3次握手中的第一个报文，经过三跳数据包转发到达目的节点，4～6行表明3次握手中的第二个报文，上述2个报文不涉及数据的传递，报文字节长度为40。第7、9、11行为3次握手中的第三个报文，该报文采用捎带应答，伴随数据传送一并进行，其字节长度为1 040。
2）TCP确认机制的分析与演示。TCP的可靠传输依靠确认机制实现，以图3中第7～17行、第20行为例，可以演示TCP的确认机制。其中第7～12行，TCP的发送方连续发出2个长度为1 040字节的报文（标号分别为2与3），这两个报文分别经过三跳数据包转发到达目的节点；第13行与第14行分别表明，当目的节点分别收到标号为2与3的报文后，发出ACK报文4与5进行确认。
依靠NAM记录，生成相应的NAM动画，如图4所示，可以比较分析有确认机制的TCP协议以及无确认机制的UDP协议的区别，加深学生对确认机制的印象和理解。当NAM动画演示的模拟时间推进到2.5秒之后，同时出现UDP数据流以及TCP数据流，如图4所示，可以演示出UDP数据流仅是从Host(0)到Server(0)的单向传输；而TCP数据流不仅包括从Host(1)到Server(1)方向的数据传输，还包括从Server(1)到Host(1)方向的确认报文传输。
3）TCP拥塞控制的分析与演示。依靠Queue Monitoring对Host(1)与Router(0)间的链路进行记录并进行相应处理，获得整个模拟过程中TCP数据流的发送速率，如图5所示，依靠该图演示TCP的拥塞控制过程。在0.1秒，Host(1)开始发送TCP数据流，流量大小逐渐上升，到0.3秒流量达到最大值，这个过程可以演示为TCP协议的慢开始阶段。在0.3秒，TCP流量瞬时发送速率达3.66 Mb/s，远超过Router(0)与Router(1)之间的链路带宽2 Mb/s，因此出现网络拥塞，于是TCP协议执行拥塞避免的“乘法减小”策略，在0.35秒，TCP流量瞬时发送速率减为2.16 Mb/s，在随后的过程中，TCP流量发送速率基本维持在2.00 Mb/s。
从2.5秒开始，Host(0)开始发送UDP数据流，并与TCP数据流争用瓶颈链路带宽，这使得网络频繁出现拥塞，TCP协议执行“乘法减小”策略，拥塞窗口多次减少，导致TCP流量发送速率从2.55秒的2.00 Mb/s逐渐减为2.95秒的0 b/s，随后TCP协议继续进行慢开始过程，流量大小逐渐增大，直到再次探测到出现网络拥塞。
4 结论
本文基于网络模拟软件NS2，编写用于TCP协议教学的TCL脚本，并通过NS2的trace记录、NAM记录以及Queue Monitoring记录工具，实现对TCP协议连接建立、确认机制以及拥塞控制等机理的演示教学。通过在TCP协议教学中使用网络模拟软件NS2，能让学生更加轻松地学习网络理论知识，提升学生的钻研兴趣，并取得良好的教学效果。在以后的教学工作中，拟在计算机网络实验环节让学生自己动手编写计算机网络协议模拟代码，进一步提升学生的能动性，培养创新思维。
参考文献
[1]谢希仁.计算机网络[M].5版.北京:电子工业出版社,2008:180-220.
[2]王晓锋.提高大规模离散事件网络模拟性能方法的研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2007:4-10.
tcp协议范文第4篇
一、TCP协议的概述
(一) TCP协议的特点
首先，TCP提供的连接服务稳定性有保证。相关的连接有着和打电弧相似的建立过程。先拨电话号码，当对方接通回复“喂”的时候，再告知对方自己是谁，完成任务后释放;其次，TCP提供连接必须是只针对两个客户端，也就是实现一对一的传输;最后，TCP提供全双工通信。这个特点就是保证通信的两端在使用TCP的时候可以随时通信，这样就可以及时传输数据。
(二) TCP端口号和套接字地址
TCP端口号：端口号只能对计算机中的进程进行标记，一般使用两个字节来完成标记工作，这也就是端口号的本地意义。当端口号并不是我们熟悉的状况时，要使用数值为1024～49151的等记端口号，使用的过程中要在UANA上登记，避免中间重复使用。无连接的UDP和TCP也有着自己的端口号，但是两个端口号彼此之间是相互独立的，各自有着不同的用途。套接字地址：CP中的套接字，一般在表达的过程中会用同一个名词表达不一样的含义。也就是说，当套接字被一个程序使用，那么socket函数中使用的函数以及调用它的端口都会叫做scocket。当紧急URG给系统发出有关紧急数据传输的通知时，相关的紧急数据应该作为优先级任务，尽快被传送。
二、 TCP的连接与释放
(一)建立连接
全双工是TCP传输数据的主要方式，在整个过程中有三次握手的方式来完成对该项目的建立，并且TCP的连接和释放都是使用客户—服务器方式，连接的建立也是从服务器开始。首先将SYN设置为1，然后将数据包头部的那个确认字段设置为x+1，接下来将最开始的序列号放在数据包头部的数列中。当这个链接的数据段被接受之后，那么相应的数据段就会被送到缓冲区，同时，服务器也能够及时收到客户端从另外一边发来的数据段，最后完成相关输出的确认。
(二) TCP的连接释放
TCP传输数据的主要方式是全双工，因此，数据传输结束后，所有的连接都会被释放，并且每个连接的释放都是单个放行的。首先，当被A发送的数据能够到达B，为了杜绝失效的报文段在文本中存在，最后一个一个ACK被发送完后，相关的环节就会处理。这种办法就能够及时高效地处理掉连接过程中请求报文段的问题。
(三) TCP的连接复位
一般情况下，有三种情况需要复位。首先，当TCP连接的端口并不存在时，另一端TCP就能发送一个报文段，这时需要关闭相关的连接;其次，如果一端的TCP出现一些异常情况，那么就可以通过发送复位来终止连接;最后一种情况是，当一端的TCP长时间没有使用，那么就可以发送复位信息报，将其关闭。
(四) TCP拥塞控制
TCP的拥塞控制是TCP工作中存在的一种现实问题，会对整个工作造成一定程度的影响，因此，必须针对这种情况进行改进。首先，慢启动和拥塞避免。TCP用来发送数据是慢启动和拥塞避免算法展开的依据，这种算法的实现必须通过在TCP中增加两个变量;其次，快恢复和快重传。这种主要是针对发送端展开的，多种网络会导致端口查收到重复ACK，因此，应该找到事故原因，及时处理。
三、TCP的仿真实验
(一)仿真实验的设置
我们都知道TCP是有链接的可靠的传输层协议，所以在传输运用过程中也会出现错误。下面我们通过以下仿真实验，来了解TCP在传输FTP文件时一数据报丢失的情况，来详细分析下这一解决过程。
我们用OPNET来做TCP的仿真实验，这只是在一个比较简单的环境下在做关于TCP的仿真实验，测试出数据图通过分析和比较来观察TCP处理数据丢失包的具体工作原理和过程。选择“结果- - 安排Pannels显示所有“查看保存结果。
顶部多媒体的快速decovery conquestion窗口由于“TCP雷诺”，在重新传输。这个conquestion窗口只是减少了一半，而不是1MSS，从而快速恢复。graphe的底部显示了发送之间的关系序列号码和收到seqment ack服务器上的数量。服务器故意把一个数据包给丢失，这时客户服务器就会发出三个ACK，会被重新发送。
这时把FTP的Command Mix的值设置为100%，把Inter-Requests设置为constant 3600，把File Size 设置为FTP，把Server，type of serveice值设置为best effort，把RSVP parameters值设置为 None;用NotUsed来设置Back-End Custom Application值。
(二)仿真实验的过程
针对TCP数据传输开始时，拥塞窗口设置为最大的MSS值，慢启动算法开始，cwnd被设置为200，那么400，800，1600.......以103S，拥塞窗口达到6500的最大阈值，为了不让拥塞窗口将不会太增加网络阻塞引起的，然后执行拥塞避免算法，每一个RTT，拥塞窗口将增加一个单位，然后在107s当FTP数据包丢失，然后进行处理，拥塞窗口的值下降，TCP协议在慢启动和拥塞避免算法的实现，窗口的大小增长将呈现线性增长。设置最大窗口阈值，根据3响应消息重复判断丢包，重传丢失的数据包和直接的阈值，为当前拥塞窗口6500的一半，这是快速重传(Tahoe)，然后转移到慢启动。然后再转入慢开始。
在窗口大小到达大约80000后，应该是收到3个连续ACK，若根据3个重复的应答报文就会知道有没有丢包，而且丢失的分组会被重传，此时的ssthresh的值就为拥塞窗口的一半，这样就进入了进入拥塞避免阶段。
(三)仿真实验小结
用OPNET做TCP的仿真实验，数据包丢失，TCP数据的变化都被形象的描绘出来了，很好的诠释了这一失误和改正过程。为TCP以后出错改正做了很好的例子。
四、结语
综上所述，网络普及的这个时代，让我们不断地认识到了计算机网络的重要性，学生们也开始越来越重视对TCP的研究。在简单的OSI体系中，TCP发挥着较为重要的作用，因此，我们必须深入研究其工作原理，便于在运输层中顺利地运用TCP协议。
tcp协议范文第5篇
关键词：GPRS TCP/TP通信协议 应用
1 GPRS简介
GPRS又被称为通用分组无线业务，通过连接因特网或者是企业网，以GSM以基础，进行数据之间的分组交换。GPRS技术也即2.5G，是介于现今2G和3G之间的过渡性方案技术，通过这项技术，为用户提供了丰富的数据业务，也是现阶段移动通信领域信息服务做的比较完善的一项技术性方案。
1.1 GPRS发展 GPRS根据欧洲的ETST的GSM第2+阶段的建议分为Phase1和Phase2两个发展阶段。在Phase 1阶段其能够支持以下功能和业务：①TCP/IP和X.25业务。②全新的GPRS空中接口加密技术。③GPRS附加业务。④增强型的短信业务（E一SMs）。
根据数据量采取计费即为GPRS的分组数据计费功能。上述功能业务中最显著的就是TCP/IP和X.25功能。GSM网络通过TCP/IP和X.25能够为用户通过电子邮件、专用数据、LAN接入等业务。GPRS Phase 2阶段的规范仍旧处于制定阶段，其将为用户提供更多新功能和新业务。
1.2 GPRS接口种类 在GPRS系统中存在各种不同类型的接口，如下图所示。其涉及七号信令协议、IP协议等不同规程的种类，内容十分多。本文主要对IP协议进行介绍。
2 TCP/IP协议概述
2.1 协议优势 ①IP在长期的发展过程中逐渐取代了其他网络，IP传输的通用数据能够轻易的取代以前专有数据网络传输的数据。②此协议经常用于访问电子邮件或聊天以提供便利的IP服务，并通过转悠网络隧道的某种方式实现。由于最初的隧道方式没有效率，从而导致电子邮件和聊天需要的带宽非常低。③对于IP基础设施投资较少即可出现在专有数据网络周边。④由于整个因特网都遍布了IP的替代品，从而使得IP替代品相对最初的专有网络更有价值。⑤用户在专有网络受到压制的情况下可以维护使用IP替代品的复制品。⑥由于IP包的间接开销小于1%而使得成本具有很强的竞争性。因此，人们开发了一种将IP用到专有网络上比较低廉的传输媒介。
2.2 协议缺点 第一，在服务、接口和协议上的区别不是很清楚。一个好的软件工程应当将功能与实现方法进行区分，但是TCP/IP协议却没有做到这一点，从而对于使用新的技术没有很好的指导意义，因此，此协议参考模型不适合于其他非TCP/IP协议簇。第二，主机-网络层实际上并不是一层，其对网络层与数据链路层接口进行了定义。一个好的模型应当将物理层与数据链路层进行合理的划分，但是TCP/IP却没有做到这一点。
2.3 GPRS传输中的TCP/TP协议 在GPRS网络传输过程中，需要用到很多的通信协议，现将TCP/IP协议介绍如下：TCP/IP协议：这项协议又被称为网络通信协议，是因特网最为基本的协议、因特网等国际互联网的基础，是由网络层的IP协议以及传输层的TCP协议组成的。这项协议具体解释了电子设备是如何接入互联网的以及数据如何在软件系统内传输等等。TCP/IP协议采用了层级结构，每一层都通过下一层的配合来满足自身的需求。通俗来看，TCP是负责发现软件操作系统中传输层面的问题，一旦有问题出现就会立刻启动信号，要求重新传输，直到所有的数据都准确无误的到达目的地为止。而IP则是通过给因特网的每一台电脑规定的一个地址。下图是这项协议中各个部分的位置示意图：
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IP层处于网络层，主要负责接收由底层发来的数据包，并担任中间者的角色，将该数据包发送到更高层TCP或UDP层。IP协议的数据包格式介绍如下所示：
版本：标识数据报的IP协议的版本信息，对于IPv4，该字段值为4；而对于IPv6，该字段值为6。
头部长度：占据了4位，代表IP数据报首部的长度，其值以32位（4字节）为单位。
服务类型：占8位，可以被用来获得更好的服务。
总长度：占16位，总长度是指IP首部和数据部分长度的总数。
标识符：占16位。当IP数据报在传输过程中由于低层网络传输限制需要进行分阶段、分时间传输时，同一个IP数据报的每个分片所共有的标记，代表着这些分片同属于一个IP数据报。
标志：占3位，第一位保留，第二位为不分片标志，第三位为更多分片标志。
片偏移：占13位。片偏移所扮演的角色是指明此分片在原IP数据报中的绝对位置。因为IP数据报的传输不可避免的会受物理网络的MTU限制，当一个IP数据报较大，无法承载数据链路层的一个帧中传输时。IP协议需要将IP数据报分片，并为每个分片构造一个单独的IP数据报，以适应物理网络的传输要求过程。
生存时间：占8位。以秒为单位设置了该IP数据报在互联网中允许存在的时间。
协议：占8位，用于指出IP数据报携带的数据属于哪一种高层协议，该字段的值是高层协议对应的标号。
首部校验和：占16位，用于保证IP数据报的完整性。
源地址：占32位，定义源点的IP地址。代表了IP数据报从源主机发送到目的主机的时间内容，这个字段必须保持不变。
目的地址：占32位，定义终点的IP地址。它是IP数据报从源主机发送到目的主机的时间内容，这个字段必须保持不变。
可选项：这是一个边长字段。源头中主要包括源点产生的信息和其他路由器加入的信息，主要是用于测试。
填充项：字段通过在选项字段后面添加，补足32位，是为了保证报头长度是32比特的倍数。
3 GPRS与IP
电信网络和计算机网络在引进GPRS技术后进行了有机的连接，同时向着全IP网络平台发展。通过GPRS结构我们知道，基站与SGSN设备之间是通过帧中继进行连接的，而SGSN与GGSN设备之间则是通过IP网络进行有效连接的。具有NAT网络地址翻译功能的路由器能够承担GGSN内部IP地址与外部网络IP地址的转换。
在标识GPRS设备中，如手机MS的标识除了在GSM中使用IMSI、MSISDN等号码外还需要分配IP地址。网元设备SGSN、GGSN的标识不仅有7号信令地址，还有数据GGSN的IP地址，GSN之间（SGSN或GGSN）采用IP地址进行通信，但是GSN与MSC、HLR等实体通信采用7号信令地址。在GPRS系统中有两个数据库可以记录信息：第一，用户移动性管理上下文用于对移动用户的位置信息进行管理；第二，用户的PDP上下文用于管理手机MS到网关GGSN以及ISP即Internet服务提供商之间的数据路由信息。当MS访问GPRS内部网络或外部PDN/ Internet网络时，MS向SGSN发出激活PDP上下文请求信息，MS通过与运营商签约来选择固定服务的GGSN，或者根据APN选择规则由SGSN选择服务GGSN，然后SGSN再向GGSN发出建立PDP上下文请求的消息。GGSN将一个静态或动态、共用或私有的IP地址分配给MS，在建立PDP上下文的过程中对用户的身份、需要的服务质量进行鉴权和论证。当成功建立和激活PDP上下文后，用户的PDP上下文信息都存储在MS、SGSN和GGSN内。MS在拥有用户位置和数据路由信息的基础上便可以访问该网络的资源。伴随着二代半产品GPRS的问世，在开发和部署GPRS业务时会遇到一些新的概念。
4 结语
IP协议是TCP/IP协议的核心，GPRS网络通过无线连接到IP地址是相对来说比较容易的，其建设和维护以及运行成本都比较低，所以我国大部分的监控系统都是采用的这种方式。
参考文献：
[1]孙德辉，马文丽，姚文娟，郑文岭.基于GPRS的无线传输系统设计与实现[J].微计算机信息，2007（21）.
[2]王刚，黄宗福，陈曾平.基于GPRS的远程通信与控制系统的设计与实现[J].电子技术，2008（11）.
