tcp连接传输数据(tcp连接的数据传送方向)

最简单形象地说，TCP协议依靠三次握手原则。即：客户端向服务器发出请求、服务器端同意客户端的请求、客户端向服务器端传输数据。

说明： 这里是TCP连接的三握手的报文交互，其中协议各个字段的含义如下:tos表示服务类型，4bit的tos分别表示最小时延，最大吞吐量，最高可靠性，最小费用。这里都是0，表示一般服务，其余4bit废用，置0.TTL(time - to - live)生存时间字段设置了数据报可以经过的最多路由器数。它指定了数据报的生存时间。TTL的初始值由源主机设置（通常为32或64），一旦经过一个处理它的路由器，它的值就减去1。当该字段的值为0时，数据报就被丢弃，并发送ICMP报文通知源主机。id 对应IP报文头的Identification,用于IP分片重组。offset 也用于IP分片重组，表示相对于原始未分片的报文的位置。flags MF表示有更多分片，DF表示不分片，这里是DF，未使用分片，所以id和offset的值都可以忽略。proto 表示协议，可以是TCP，UDP等，这里是TCP。length 总长度字段，是指整个I P数据报的长度(至于首部长度这里没有给出，首部长度给出首部中32 bit字的数目。需要这个值是因为任选字段的长度是可变的。这个字段占4 bit，因此TCP最多有60字节的首部。然而没有任选字段，正常的长度是20字节)。127.0.0.1.60534 > 127.0.0.1.6888表示数据是从IP为127.0.0.1端口为60534发送到IP为127.0.0.1端口为6888。分别对应的IP报文头的源地址和目的地址，以及TCP报文头的源端口和目的端口。S 当建立一个新的连接时，SYN标志变1。序号字段包含由这个主机选择的该连接的初始序号ISN（Initial Sequence Number）。该主机要发送数据的第一个字节序号为这个ISN加1，因为SYN标志消耗了一个序号,这里客户端的ISN是2584692379,服务端的ISN是2589673026。chksum 16位检验和，这里有IP首部检验和和TCP报文段(包括TCP首部和数据)检验和，具体是哪个检验和不详。2584692379:2584692379(0)表示,第一个2584692379表示TCP报文段的序列号，(0)表示数据长度是0，即没有数据，第二个2584692379是第一个2584692379+数据长度计算出来的。TCP是可靠连接，三握手的最大目的是为了初始化双方的ISN。假设客户端连接服务端，发送数据，刚好网络比较慢，在传输过程中，客户端和服务端已经都重启了，重新建立连接发送数据，发送过程中，服务端收到已经之前客户端的数据，发现ISN非法，就会抛弃这个包，不会对现有的服务造成影响。这个只是ISN的一方面的作用。win TCP窗口大小，通知对方，发送方最多还可以接收的数据量，用于TCP的拥塞控制。第一个报文表示客户端通知服务端，客户端可以接受的数据的缓存区最大是32792个字节。服务端通知客户端，服务端最多可以接受的缓存区最大是32768，这个窗口大小在一方接受数据，却没有read的时候，窗口会逐渐减小，直至为0，最后对方不可以发送任何数据(如果要做该测试，需要发送的数据量大概接近65535，因为窗口的缓存区也会在剩余容量减小时，自动增加总共容量，直到总共容量接近65535，接下来就会看到win越来越小，直至0)。ack TCP是可靠连接，所以收到发送方的数据，接受方就会发送ack确认，告诉发送方，接受方已经接收到数据，否则，发送方认为数据没有发送成功，重复发送数据。第二个包有ack 2584692380，其中2584692380是第一个报文包的2584692379:2584692379(0)的第二个2584692379+1的值。 这里表示IP报文头的可选字段，mss是最小最大分段大小,这里是16396，表示一个TCP报文段发送的数据最大可以是16396个字节,可能是lo设备的关系，这个mss很大，一般都是MTU 1500 个字节 - IP数据报文头20个字节- TCP报文头20个字节 = 1460个字节。wscale是TCP窗口扩大选项的窗口扩大因子，用于扩大TCP通告窗口，使TCP的窗口定义从16bit增加为32bit。这里的wscale是6，那么实际窗口是513左移6位，既513 X 64 = 32832，这个选项只在一个SYN报文中有意义。其他选项不详，具体参考RFC。

如何使用TCP向远端SERVER传输数据 (发送与接收) 　　1. 如何使用TCP向远端SERVER传输数据 先要建立一个TCP连接.模块作为CLIENT向远程的SERVER发起一个TCP连接,要成功 建立连接需要SERVER端为连接到INTERNET的一台PC,而且该PC的IP地址是公网的IP地址 (可以用拨号的方式获得,如在PC局域网内部则无法建立连接),然后该PC运行我们的 SERVER软件,这时就可以在模块端用AT命令与SERVER建立TCP连接(AT+CIPSTART= "TCP","SERVER的IP地址","SERVER的端口号"),连接成功后会返回CONNECT OK.然后就可以用AT+CIPSEND发送数据到SERVER,若SERVER有数据,模块自动通过 串口接收.要关闭TCP连接可用AT+CIPCLOSE命令. 2. 如何使用UDP向远端SERVER传输数据 先要注册一个UDP端口(AT+CIPSTART="UDP","SERVER的IP地址","SERVER 的端口号"),成功后返回CONNECT OK.然后用AT+CIPSEND发送UDP包到SERVER, 若SERVER有数据,模块自动接收,从串口送出. 3. 如何发送数据 要发送数据必须先要建立TCP连接或注册一个UDP连接.有3种方式发送数据.可变长 度的数据发送可以用AT+CIPSEND命令,返回"$amp;>amp;$quot;后输入发送的数据,ctrl+z(0x1a)启动 发送.固定长度的数据发送用AT+CIPSEND=LENGTH命令,返回"> "后输入发送的数据, 当输入的数据长度等于LENGTH的时候自动发送,不需结束符.还有一种自动发送方式,先 用AT+CIPATS=,命令设定自动发送的时间,然后用AT+CIPSEND返回"$amp;>amp;$quot; 输入要发送的数据,等定时到了之后自动发送输入的数据.发送完成之后返回SEND OK. 此时处于命令态,若有数据发送再重复以上的步骤就可以了. 注意:每次发送的数据长度应小于1024bytes. 4. 如何接收数据 接收数据为自动接收,若有远端数据则自动接收.可以用AT+CIPHEAD=1在接收的数 据前面自动加上标识. SIMCOM Application Note for SIM100 TCP/IP AT Commands 4 5. 如何使用SIM100TCP的SERVER功能 模块可以配置为TCPSERVER,接收来自远端的TCP数据.具体的操作如下: AT+CIPCSGP=1,"cmnet"(GPRS方式) AT+CLPORT="TCP","PORT" (设定侦听的TCP的端口号) AT+CIPSERVER (启动SERVER功能,成功后返回SERVER OK,这时候已经启动了SERVER 功能,开始侦听PORT) AT+CIFSR (获得SERVER的IP地址) 或者: AT+CIPCSGP=0,"17201","172","172", 2 (CSD方式,置为CSD连接,拨17201,用户名和密 码皆为172,连接速率为9600) AT+CLPORT="TCP","PORT"(设定侦听的TCP端口号) AT+CIPSERVER(启动SERVER功能,成功后返回CONNECT 9600 和 SERVER OK,这时 候已经启动了SERVER功能,开始侦听PORT) AT+CIFSR (获得SERVER的IP地址) 可以用SMS通知远端模块本SERVER的IP地址和端口号,以便远端可以与之连接,收发 数据. 这时远端的模块就可以与本SERVER建立连接,收发数据了. 如有CLIENT连接到SERVER,SERVER端会显示 REMOTE CLIENT的IP地址和端口号. 这时候SERVER就可以接收来自REMOTE CLIENT的TCP数据包(不含TCP头)了. 注意:目前TCP SERVER不能同时支持多个TCP连接. SIMCOM Application Note for SIM100 TCP/IP AT Commands 5 6. 如何使用UDP,接收来自远端的数据 可以使用SIM100TCP的UDP功能,接收来自远端的UDP数据.具体过程如下: AT+CIPCSGP=1,"cmnet"(GPRS方式) AT+CLPORT="UDP","端口号"(设置UDP端口号) AT+CSTT (启动TCP任务,成功后返回OK) AT+CIICR (激活场景,成功后返回OK) AT+CIFSR (获得本地IP地址) AT+CIPSTART="UDP","REMOTE IP ADDR","REMOTE PORT"(注册UDP 连接,其中"REMOTE IP ADDR"和"REMOTE PORT"可以随便设置一个,成功 后返回CONNECT OK) 或者 AT+CIPCSGP=0,"17201","172","172", 2 (CSD方式,置为CSD连接,拨17201,用户名 和密码皆为172,连接速率为9600) AT+CLPORT="UDP","PORT"(设定UDP端口号) AT+CSTT (启动TCP任务) AT+CIICR (激活场景,成功后返回CONNECT 9600和OK) AT+CIFSR (获得本地IP地址) AT+CIPSTART="UDP","REMOTE IP ADDR","REMOTE PORT"(注册UDP 连接,其中"REMOTE IP ADDR"和"REMOTE PORT"可以随便设置一个,成功 后返回CONNECT OK) 此时就模块就可以接收到远端的UDP包.可以用AT+CIPSRIP=1在收到的UDP包的前面 加上标识和发送方的IP地址和端口号. SIMCOM Application Note for SIM100 TCP/IP AT Commands 6 7. 如何使用DNS功能 利用SIM100TCP的DNS可直接连接到一个域名,或者可以用DNS解析域名获得IP地址.具体 步骤如下: 直接连接到一个域名 1:先配置DNS AT+CDNSCFG="211.136.18.171" (以上海为例) 2:选择域名还是IP地址 AT+CDNSORIP=1(选择域名) 3:建立连接 AT+CIPSTART="TCP","", "80" (连接到SERVER) 4:发送数据 AT+CIPSEND返回"$amp;>amp;$quot;后开始发送数据,ctrl+z启动发送. 解析域名获得IP地址 1:先激活一个移动场景 AT+CSTT AT+CIICR AT+CIFSR 2:配置DNS AT+CDNSCFG="211.136.18.171" (以上海为例) 3:解析域名,获得IP地址 AT+CDNSGIP="" 返回该域名的IP地址 8. 如何检测是否在线,断线后有什么提示 可以用AT+CIPSTATUS查询TCP所处的状态,具体状态请参考AT命令集,若处于连接 状态则返回CONNECTOK.断线后会主动返回CLOSE信息,同时TCP状态为IP CLOSE. 9. 如何区分接收的数据是AT命令的响应还是来自远端 设定AT+CIPHEAD=1,这样来自SERVER的数据前面就会自动加上一个标志,其格式 为:+IPD(datalength),+IPD为标识,datalength为来自SERVER端数据的长度.这样就可以 区分是来自SERVER的数据还是AT命令的相应. SIMCOM Application Note for SIM100 TCP/IP AT Commands 7 10. 如何使用SIM100TCP建立点对点的TCP连接,传输数据 用GPRS方式的具体步骤为: 第一台: AT+CLPORT="TCP","3030" AT+CIPSERVER (启动SERVER功能,开始侦听3030端口) AT+CIFSR(获取本地IP地址) AT+CLPORT="TCP","3000"(设置本地TCP端口) 第二台: AT+CLPORT="TCP","2020" AT+CIPSERVER (启动SERVER功能,开始侦听2020端口) AT+CIFSR(获取本地IP地址) AT+CLPORT="TCP","2000"(设置本地TCP端口) 第一台: AT+CIPSTART="TCP","REMOTE IP ADDR","2020" (REMOTEIP ADDR可由对方发SMS 得到) 已经建立连接 第二台: AT+CIPSTART="TCP","REMOTE IP ADDR","3030" 已经建立连接 之后任何一方就可以向另外一方发数据(用AT+CIPSEND发送) 也可以用CSD方式建立,具体操作如下: 第一台: AT+CIPCSGP=0,"17201","172","172", 2 (CSD方式,置为CSD连接,拨17201,用户名和 密码皆为172,连接速率为9600) AT+CLPORT="TCP","3030" AT+CIPSERVER (启动SERVER功能,开始侦听3030端口) AT+CIFSR(获取本地IP地址) AT+CLPORT="TCP","3000" 第二台: AT+CIPCSGP=0,"17201","172","172", 2 (CSD方式,置为CSD连接,拨17201,用户名和 密码皆为172,连接速率为9600) AT+CLPORT="TCP","2020" AT+CIPSERVER (启动SERVER功能,开始侦听2020端口) AT+CIFSR(获取本地IP地址) AT+CLPORT="TCP","2000" SIMCOM Application Note for SIM100 TCP/IP AT Commands 8 第一台: AT+CIPSTART="TCP","REMOTE IP ADDR","2020" (REMOTEIP ADDR可由对方发SMS 得到) 已经建立连接 第二台: AT+CIPSTART="TCP","REMOTE IP ADDR","3030" 已经建立连接 之后任何一方就可以向另外一方发数据(用AT+CIPSEND发送) SIMCOM Application Note for SIM100 TCP/IP AT Commands 9 11. 如何使用SIM100TCP实现多个模块之间的互相通信 目前SIM100TCP不支持多个TCP同时连接,但是可以用UDP方式来实现.可以用模块启 动UDP功能,这样模快就可以接收来自远端的UDP包,可以通过收到的UDP包获取发送方的 IP地址和端口号,然后本模块就可以作出应答,回应一个UDP包,实现相互的通讯.下面是 一个简单的例子: 假设A,B,C三个模块要相互通信,可以用以下的方式实现(以GPRS方式为例) 1:A,B,C分别初始化如下: AT+CIPCSGP=1,"cmnet"(GPRS方式) AT+CLPORT="UDP","端口号"(设置UDP端口号) AT+CSTT (启动TCP任务,成功后返回OK) AT+CIICR (激活场景,成功后返回OK) AT+CIFSR (获得本地IP地址) AT+CIPSTART="UDP","REMOTE IP ADDR","REMOTE PORT"(注册UDP 连接,其中"REMOTE IP ADDR"和"REMOTE PORT"可以随便设置一个,成功后返回 CONNECT OK) 2:若A要向B发送数据,只要这样就可以了: AT+CIPCLOSE (注销当前UDP连接) AT+CIPSTART="UDP","B的IP地址","B的端口号"(注册新的UDP连接) (成功后会返回CONNECTOK和OK) AT+CIPSEND (发送数据) 若C有数据发给A,则A自动接收到,同时可以获得C的IP地址和端口号,这样A就可以 发UDP包给C了,具体过程跟上面类似. SIMCOM Application Note for SIM100 TCP/IP AT Commands 10 12. TCP连接出错后应该如何处理 若在建立TCP连接的过程中出现错误或者SERVER断线,则先用AT+CIPCLOSE关闭 TCP连接(本地IP地址不变),然后再重新建立连接.若其他时候可以用AT+CIPSHUT关闭 PDP Context(本地IP地址会改变),然后重新建立连接. 13. 如何建立一个点对点的CSD连接 首先要确保SIM卡已开通CSD业务,直接呼叫对方号码(数据呼叫,非语音呼叫),对 方用ATA应答,然后会返回CONNECT 9600,这时候双方进入完全的透明数据传输状态,双 方都可以收发数据,发+++后返回命令态(注意+++的前后0.5秒内必须无数据传输才能返回 命令态),ATO可返回数据态.ATH可结束本次CSD连接.

TCP采用三次握手和错误重传机制来保证数据通讯的可靠性，一定程度上会增加数据延时，对于实时的语音和视频，因数据丢失和错误重传的数据没有实际意义。

tcp是一个面向连接的可靠传输协议，连接建立之后，每发送一个分组就停止发送等待对端确认（停止等待协议）；但是该方式信道利用率太低，为了提高传输效率，所以采用滑动窗口协议，发送方一次性发送多个分组，接收方采取累积确认，收到几个分组后对按序到达的最后一个分组进行确认，而不必每发送一个分组就停下来等待确认。