TCP伪首部是TCP/IP协议栈中一个非常巧妙的设计，它本身不参与网络传输，而是为了增强校验和的检错能力而存在的虚拟结构。下面这个表格能帮你快速把握它的核心构成。
| 字段 | 长度 | 说明 |
|---|---|---|
| 源IP地址 | 32位 (4字节) | 来自IP分组头的源IP地址 |
| 目的IP地址 | 32位 (4字节) | 来自IP分组头的目的IP地址 |
| 保留字段 | 8位 (1字节) | 填充0，用于对齐 |
| 协议类型 | 8位 (1字节) | 标识上层协议（TCP为6，UDP为17） |
| TCP长度 | 16位 (2字节) | 指整个TCP报文段（首部+数据）的长度 |
💡 伪首部的作用与工作原理
伪首部的核心作用在于，它让TCP的校验和不仅仅校验数据本身，还额外校验了IP地址和协议类型这些关键信息。这样做主要是为了应对一种特殊情况：防止数据包在传输过程中被某个中间设备（如路由器）错误地路由，导致一个本应发给主机A的TCP报文段却被主机B接收。如果校验和不包含IP地址，主机B的TCP层可能无法发现这个路由错误，因为端口和数据内容本身可能看起来是"正确"的（比如主机B上恰巧有应用在监听同样的端口）。
它的工作原理如下：
- 发送方计算 ：当发送数据时，TCP协议会临时构造这个12字节的伪首部，将其与TCP首部和数据部分拼接在一起，计算校验和。计算完成后，伪首部即被丢弃，不会随数据包发送。
- 接收方验证 ：接收方在收到数据包后，会从当前的IP分组头中提取出相同的字段信息，同样临时构建一个伪首部，再与收到的TCP首部及数据一起重新计算校验和。如果计算结果的校验和不是全1（二进制），则表明数据在传输过程中可能出错或被误传，该数据报会被丢弃。
🔄 校验和计算流程简介
校验和的计算基于二进制反码求和算法，大致步骤如下：
- 发送端 ：
- 将伪首部、TCP首部（校验和字段先置0）和数据部分全部划分为16位的字。
- 对所有16位的字进行二进制反码求和。
- 将得到的和再次取反，填入TCP首部的"校验和"字段。
- 接收端 ：
- 同样构造伪首部，并连同收到的整个TCP报文段（包括校验和字段）进行二进制反码求和。
- 如果传输无误，最终的计算结果应为全1（二进制）。若非全1，则说明传输过程中出现了错误。
💎 总结
简单来说，你可以把TCP伪首部理解为一个一次性的"联合检验模板"。它通过将网络层的IP地址信息与传输层的端口和数据信息"绑定"在一起进行校验，大大提高了TCP连接的可靠性和安全性，确保数据不仅内容正确，而且真的到达了预期的目的地。