TCP面向位元組流和報文段的關係是什麼？

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TCP是面向位元組流的，把數據看做無結構的位元組流，但是又有TCP報文段的存在，而且如果看成位元組流的話，又是怎麼保證數據有序的呢？而使用java的socket介面的時候，伺服器端是直接從輸入流中讀出位元組數據，沒有涉及什麼報文段，數據亂序的問題，這些東西的關係到底是怎麼樣的？

法國政府委託人將自由女神按照從上到下，從左到右（類似電視機一幀圖像顯示方式）的順序編號，編號為1-300，編號1用1號箱子打包，編號2用2號箱子打包，以此類推，一共300個箱子，快遞公司並不關心箱子里裝的是啥，在他們眼裡這些都是貨物，只關心的是如何把這些貨物按照法國政府提交的編號順序（1，2，3…300）運輸到目的地，然後按照相同的編號順序（1，2，3…300）提交給美國政府，任務就算完成了。至於如何完成以上的任務（亂序、丟包重傳）則可以參考以下這個故事。

http://www.zhihu.com/question/53960871/answer/137346451

而基於TCP Socket編程，比如客戶端使用HTTP請求伺服器的主頁，伺服器生成了自己的主頁，一共300K byte數據，包括Header + Payload，為了更清晰說明問題，假設TCP最多一次只能發送1K byte的數據，伺服器端程序首先要將300K數據按照順序砍成300塊（Segment），按照從頭到尾編號，1-300，然後調用send（）函數300次，嚴格按照時間順序，第一次調用發編號1，第二次調用發編號2，…第三百次調用發編號300，這個不複雜，只要編寫一個循環程序（300次）即可，只要每次調用的返回值都OK，應用程序的任務就算完成了。

以上的編號1-300就是TCP segment編號，那位元組流的編號呢，就是 1，300000，其中 1-1000 位元組被編在1號TCP segment，1001-2000位元組編在2號segment，以此類推。

TCP不關心本地send（）給自己的內容是啥（反正都是位元組），只關心時序，先發給自己的肯定先編號，後發的後編號，TCP本身只保證傳輸的順序，至於在伺服器端本地、客戶端本地的順序則由Receive（）/ Send（）時序來保證！

分清楚上下層的關係就簡單了。

TCP給上層提供了正序的保證送達且不重複服務，正序、不重複和可靠都是TCP層要完成的工作。所以上層看起來就是一個不間斷的數據流。

問題的關鍵在於TCP是有緩衝區，作為對比，UDP面向報文段是沒有緩衝區的。

TCP發送報文時，是將應用層數據寫入TCP緩衝區中，然後由TCP協議來控制發送這裡面的數據，而發送的狀態是按位元組流的方式發送的，跟應用層寫下來的報文長度沒有任何關係，所以說是流。

作為對比的UDP，它沒有緩衝區，應用層寫的報文數據會直接加包頭交給網路層，由網路層負責分片，所以是面向報文段的。

tcp協議棧，是通信協議兩端，維持的一個狀態機。狀態機需要考慮兩端數據流有序確認，超時，丟包重傳。可以通過Wireshark，tcpdump兩端抓包觀察，結合tcpip詳解這本書學習。如果懂編程的話，可以找lwip協議棧來學習，這方面資料也不少

這就是協議分層的意義。編程的時候只需要調用api，提供要傳輸的數據。報文的封裝，傳輸，糾錯等動作都由系統來實現。