拆解 TCP 协议：头部结构、序号机制与滑动窗口实战

一、 TCP 协议本质：数据的组织形式

所谓的“协议”，本质上就是通信双方约定好的一种数据组织格式。这就好比写信，信封上哪里写邮编、哪里写地址，必须按规定来，邮局才能识别。

在 C 语言中，TCP 头部其实就是一个结构体。虽然 PC 机内存默认采用小端存储（Little-Endian），但网络传输统一采用大端模式（Big-Endian），因此在填充头部时需要进行字节序转换。

典型的 TCP 头部结构 (20字节)

我们可以参考 Linux 内核头文件 <netinet/tcp.h> 中的定义：

struct tcphdr {

uint16_t source; // 源端口 (16位)
uint16_t dest; // 目的端口 (16位)
uint32_t seq; // 序号 (32位, 随机生成)
uint32_t ack_seq; // 确认序号 (32位, 校验接收)

// 标志位与偏移量 (混合在16位中)
uint16_t res1:4;
uint16_t doff:4;
uint16_t fin:1; // FIN: 断开连接
uint16_t syn:1; // SYN: 建立连接
uint16_t rst:1;
uint16_t psh:1;
uint16_t ack:1; // ACK: 确认收到
uint16_t urg:1;
// …

uint16_t window; // 窗口大小 (16位, 流量控制)
uint16_t check; // 校验和
uint16_t urg_ptr