TCP 是一個可靠的（reliable）、面向連接的（connection-oriented）、基于字節流（byte-stream）、全雙工的（full-duplex）協議。 ## TCP 協議是可靠的 IP 是一種**無連接、不可靠**的協議：它盡最大可能將數據報從發送者傳輸給接收者，但并不保證包到達的順序會與它們被傳輸的順序一致，也不保證包是否重復，甚至都不保證包是否會達到接收者。 TCP 要想在 IP 基礎上構建可靠的傳輸層協議，必須有一個復雜的機制來保障可靠性。 主要有下面幾個方面： * 對每個包提供校驗和 * 包的序列號解決了接收數據的亂序、重復問題 * 超時重傳 * 流量控制、擁塞控制 **校驗和（checksum）**每個 TCP 包首部中都有兩字節用來表示校驗和，防止在傳輸過程中有損壞。如果收到一個校驗和有差錯的報文，TCP 不會發送任何確認直接丟棄它，等待發送端重傳  **包的序列號保證了接收數據的亂序和重復問題** 如果因為網絡的原因導致后發的包先到，TCP 會根據他們的序號進行重新的排列然后把結果傳遞給上層應用程序。如果因為超時重傳等原因，導致TCP接收到重復數據，也能根據包序號丟棄重復數據 **超時重傳**TCP 發送數據后會啟動一個定時器，等待對端確認收到這個數據包。如果在指定的時間內沒有收到 ACK 確認，就會重傳數據包，然后等待更長時間，如果還沒有收到就再重傳，在多次重傳仍然失敗以后，TCP 會放棄這個包。 ## TCP 是面向連接的協議 * 面向連接（connection-oriented）：面向連接的協議要求正式發送數據之前需要通過「握手」建立一個**邏輯**連接，結束通信時也是通過有序的四次揮手來斷開連接。 * 無連接（connectionless）：無連接的協議則不需要 ### 三次握手  SEQUENCE NUM 序列號 ACK NUM 確認號 第一次握手:客戶端向服務端發送SYN請求包,攜帶數據SEQUENCE NUM: 0和ACK NUM:0, 第二次握手:服務端向客戶端返回SYN+ACK包,攜帶序列號(['sikw?ns]SEQUENCE NUM: 0)和ACK NUM:1(攜帶的數據是 將第一次握手時客戶端發送的數據中ACK NUM的值加1,其他數據不變返回) 第三次 :客戶端向服務端發送ACK確認包,攜帶數據SEQUENCE NUM: 1和ACK NUM:1(攜帶的數據是 服務端剛剛返回的數據中SEQUENCE NUM的值加1,其他數據不變發送) ## TCP 是面向字節流的協議 TCP 是一種字節流（byte-stream）協議，流的含義是沒有固定的報文邊界。接收方從 TCP 套接字讀數據時，它是沒法得知對方每次寫入的字節是多少的。路徑最大傳輸單元 MTU、發送窗口大小、擁塞窗口大小等都會導致每次報文的字節數不同。 ## TCP 是全雙工的協議 在 TCP 中發送端和接收端可以是客戶端/服務端，也可以是服務器/客戶端，通信的雙方在任意時刻既可以是接收數據也可以是發送數據，每個方向的數據流都獨立管理序列號、滑動窗口大小、MSS 等信息。 ## 小結與思考  TCP 是一個可靠的（reliable）、面向連接的（connection-oriented）、基于字節流（byte-stream）、全雙工（full-duplex）的協議。發送端在發送數據以后啟動一個定時器，如果超時沒有收到對端確認會進行重傳，接收端利用序列號對收到的包進行排序、丟棄重復數據，TCP 還提供了流量控制、擁塞控制等機制保證了穩定性。