TCP

这篇文章记录了作者完成 2021 CS144 实验过程中的设计思路、调试方法以及配套的网络协议笔记，内容覆盖从应用层到传输层的多个实验。正文先介绍开发环境、远程调试和测试技巧，再按 Lab 0 到 Lab 4 的顺序总结 ByteStream、TCP Receiver、TCP Sender 等模块的实现要点，包括乱序重组、序列号与 buffer index 的换算、ACK 计算、窗口填充、重传计时等细节；同时穿插梳理了五层网络模型、常见应用层协议、DHCP 流程等背景知识，方便把实验代码和网络原理对应起来。

这篇文章以笔记方式系统梳理了 TCP 的核心机制。正文先从 TCP 头部出发，解释序列号、确认号、窗口大小、MSS、SACK、时间戳等字段和选项的作用，再结合 RTT 测量与 PAWS 说明时间戳在高性能网络中的意义；随后讨论 MTU、MSS、TSO、临时端口等基础概念，并详细展开 TCP 三次握手、半连接队列与全连接队列、SYN Flood 与 SYN Cookie、TCP Fast Open，以及四次挥手、同时关闭和 TIME_WAIT 等连接建立与断开的关键过程。