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\documentclass[../public/实验报告模板]{subfiles}
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\renewcommand{\mydate}{2023年12月15日}
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\renewcommand{\mylabname}{传输控制协议（TCP）}
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\renewcommand{\mychapternum}{6}
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\begin{document}
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\mytitle
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\begin{enumerate}
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\myitem{实验目的}{
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\item 掌握 TCP 协议的报文格式
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\item 掌握 TCP 连接的建立和释放过程
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\item 掌握 TCP 数据传输中编号与确认的过程
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\item 掌握 TCP 协议校验和的计算方法
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\item 理解 TCP 重传机制
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}
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\myitem{实验设备或环境}{
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\item 采用网络拓扑结构一
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}
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\myitem{实验原理}{
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\item TCP协议简介
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\item TCP报文格式
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\item TCP封装
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\item TCP校验和
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\item TCP连接建立与释放
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\item 流量控制
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\item 差错控制
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}
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\myitemx[label=练习\arabic*\ ]{实验步骤}{
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\item 察看TCP连接的建立和释放
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}
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\myitemx[label=练习\arabic*\ , itemsep=1em]{实验结果总结}{
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\item 察看TCP连接的建立和释放
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\begin{table}[H]
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\centering
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\caption{实验结果}
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\begin{tabular}{cccc}
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\toprule
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字段名称 & 报文1 & 报文2 & 报文3 \\
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\midrule
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序列号 & 23308859 & 4100194079 & 263308860 \\
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确认号 & 0 & 263308860 & 4100194080 \\
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ACK & 0 & 1 & 1 \\
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SYN & 1 & 1 & 0 \\
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\bottomrule
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\end{tabular}
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\end{table}
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TCP 连接建立时，前两个报文的首部都有一个“最大字段长度”字段，它的值是1460，作用是防止报文被分片。根据IEEE 802.3 协议规定的以太网最大帧长度（MTU）为1500字节，而TCP头部一般为20字节，IP头部一般也为20字节，所以这里的最大字段长度为$1500-20-20=1460$。
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\begin{table}[H]
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\centering
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\caption{实验结果}
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\begin{tabular}{ccccc}
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\toprule
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字段名称 & 报文4 & 报文5 & 报文6 & 报文7 \\
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\midrule
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序列号 & 263308860 & 4100194080 & 263308861 & * \\
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确认号 & 4100194080 & 263308861 & 4100194081 & * \\
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ACK & 1 & 1 & 1 & * \\
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FIN & 1 & 1 & 0 & * \\
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\bottomrule
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\end{tabular}
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\end{table}
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这里只有三个报文是因为报文5把FIN和ACK合并了，而且报文4的ACK也为1，猜测可能也是捎带确认的原因。
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\begin{figure}[H]
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\includegraphics[width=1\linewidth]{imgs/2024-01-02-21-24-05.png}
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\caption{握手与挥手}
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\end{figure}
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结合步骤 3、5 所填的表，理解 TCP 的三次握手建立连接和四次握手的释放连接过程，理解序号、确认号等字段在 TCP 可靠连接中所起的作用。
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三次握手过程为SYN、ACK+SYN，ACK，四次挥手过程为FIN、ACK、FIN、ACK。序号、确认号在TCP可靠连接中用于确保分组正确以及不乱序。
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\thinkingquestion{
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\item 为什么在 TCP 连接中需要 3 次握手，如不这样做可能会出现什么情况？
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假设A与B建立连接，如果只有2次握手，那么B不知道A接收报文的功能是否正常，也就是B的SYN发出去后A不一定收到（可能由于被防火墙拦截了或超时了等原因），但此时B已经认为建立连接了；使用三次握手就可以避免这种情况，让B确认连接能够建立。
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\item 解释TCP协议的释放过程？
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假设A与B建立连接，A发送FIN数据包，B发送ACK确认；B发送FIN数据包，A发送ACK确认。
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}
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}
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\end{enumerate}
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\end{document} |