深入解析：TCP协议的原理与实际应用

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大家好，关于深入解析：TCP协议的原理与实际应用很多朋友都还不太明白，不过没关系，因为今天小编就来为大家分享关于的知识点，相信应该可以解决大家的一些困惑和问题，如果碰巧可以解决您的问题，还望关注下本站哦，希望对各位有所帮助！

1. 紧急标志

当您再次看到图1时，相信您已经非常熟悉了。看下面的6 面彩色旗帜。您已经熟悉其中5 个。剩下最后一个URG。是的，就是图一中的那个，那个鲜红的、引人注目的位置。

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另外，还有一个字段——16 位紧急指针，它与URG标志结合使用。含义是该字段仅在设置了URG 时才有意义。因为只有一个紧急指针，这也意味着它只能识别一个字节的数据。该指针指向紧随紧急数据的最后一个字节之后的字节。

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我们知道TCP在传输数据时是顺序的。它有字节号。通过URG与紧急指针结合，我们可以找到紧急数据的字节号。紧急数据的字节数公式如下：紧急数据字节数（urgSeq）=TCP消息序列号（seq）+紧急指针（urgpoint）- 1。例如图中的例子，如果seq=10， urgpoint=5，则字节号urgSeq=10 + 5 -1=14。

知道字节数后，就可以计算出紧急数据字位于所有传输数据中的哪个字节。如果从第0 个字节开始计数，则紧急数据为urgSeq - ISN - 第1 个字节。（记住ISN，它代表初始序列号），负1表示不包括第一个SYN段，因为一个SYN段消耗一个字节数。

2. 紧急数据的作用

紧急标志可用于通知对端：我放了一个紧急数据在数据流中，你看着办吧！此功能常常可以用来达到通知的目的。

一旦 TCP 知道了你要发送紧急数据，那么在接下来的数据发送中，TCP 会将所有的 TCP 报文段中的 URG 标志置位，哪怕该报文段中不包含紧急数据，这个行为会持续到紧急数据被发送出去为止。也就是接下来发送的TCP报文的URG都被置为1，直到紧急数据被发送出去TCP协议不存在真正意义上的带外数据。为了发送重要的协议，TCP提供了一种称为紧急模式（urgentmode）的机制。 TCP协议在数据段中设置URG位以指示进入紧急模式。接收您可以采取紧急模式的特殊处理。不难看出，这样数据就不容易被阻塞。您可以通过在我们的服务器端程序中捕获SIGURG信号或使用带OOB标志的recv函数来及时接收数据。

也许我们已经意识到，有时数据在某些方面变得紧急。流套接字将有大量数据等待发送到网络。在远程端点，也会有大量已接收但尚未被程序读取的数据。如果发送客户端程序由于某种原因需要取消已经写入服务器的请求，则需要紧急向服务器发送表示取消的请求。如果发送到远程服务器的取消请求失败，服务器资源将被不必要地浪费。

使用带外数据的实际程序例子就是telnet,rlogin,ftp命令。前两个程序会将中止字符作为紧急数据发送到远程端。这会允许远程端冲洗所有未处理的输入，并且丢弃所有未发送的终端输出。这会快速中断一个向我们屏幕发送大量数据的运行进程。ftp命令使用带外数据来中断一个文件的传输。

3. 紧急数据的发出

3.1 接口：send(sockfd,＂X＂, 1, MSG_OOB);

假设当前sockfd发送缓冲区为： Send_Buff: 1 2 3 4 5 6 7 8

调用send(sockfd,"X", 1,MSG_OOB);发送紧急数据X，则发送缓冲区为：

Send_Buff:1 2 3 4 5 6 7 8 XTcp-IP: 情况1：发送窗口大于等于9，则本次正好发送紧急数据，设置tcp包头中的URG，并设置紧急指针值为10（序列）。

案例2：

如果发送窗口小于9，那么根据流机制，X之前的字节必须先发送出去。假设窗口为6，发送第一个tcp数据包，设置URG，紧急指针值为10（seq）。数据部分为：1 2 3 4 5 6。发送第二个tcp数据包，设置URG，紧急指针值为10（seq）。数据部分为：7 8 X。当对端收到第一个TCP数据包时，检测到URG，知道自己进入了紧急状态。然而，当前seq与接收到的数据量之和小于紧急指针的值，这意味着紧急数据尚未到达。当下一个数据包到达时，确定紧急指针与前一个数据包的值相同，表明是同一个紧急指针。类似地，通过判断指针和当前接收的数据量来判断紧急数据是否到达。

假设当前紧急指针与前一个数据包的紧急指针不是相同的值，则意味着新的紧急数据到达。

总结：URG指定程序进入紧急状态，紧急数据仍然以流的形式在对端的发送缓冲区中发送出去。因此紧急数据的到达可能会延迟。