一起养成写作习惯！这是我参与「掘金日新计划 · 4 月更文挑战」的第6天，点击查看活动详情。
1 概述
TCP全名是(Transport Control Protocol)，是一个可以提供可靠的、支持全双工、连接导向的协议，因此在客户端和服务端之间传输数据的时候，是必须先建立一个连接的。
2 TCP的特点
2.1 什么是连接
- 连接是虚拟、抽象的概念
- 能让两个通信的程序间确保彼此都在线,能够尽快响应对方的请求
- 加快响应请求速度
- 连接也被称为会话(Session）
- 使通信更稳定、安全
- 消耗更多资源 连接不是一个物理概念，是通过传输双方的约定和程序的手段形成的抽象的概念，连接使传输的双方资源的倾斜来保证连接的通畅。链接使双方的资源传输更加的稳定安全。
2.2 什么是全双工
- 单工：任何时刻数据只能单向发送
- 半双工：允许数据在两个方向上传输，在某一时刻，只允许数据在一个方向上传输
- 全双工：任何时刻都能双向发送数据
2.3 保证正确性
可靠性指数据保证无损传输
- 使无序的数据恢复原有顺序
- 多播时每个接收方都获得无损副本
如何保证：
- TCP是面向连接的，三次握手四次挥手都保证了连接的可靠性。
- 增加序列号
- 超时重传
- 进行流量控制
- 进行拥塞控制
3 TCP协议的工作过程
3.1 建立连接的过程（三次握手）
- 客户端发送SYN(握手信号，同步序列编号)
- 服务端准备好进行连接
- 服务端针对客户端的SYN给ACK(确认字符)
- 服务端发送SYN
- 客户端准备就绪
- 客户端发送ACK
3.2 断开连接的过程（四次挥手）
- 客户端发送断开请求FIN（Finsh）
- 服务端收到请求，发送ACK
- 服务端经过一个等待，确定可以关闭连接，发送FIN
- 客户端收到FIN，处理完自己的事情后发送ACK
3.3 传输数据
步骤：
-
报文拆分
-
增加TCP头
-
数据重组 传输数据-报文拆分
-
应用层数据很大时无法一次性传输完
-
拆分后可实现并行传输
-
数据也不宜拆分的太小，拆分数据这个行为也是消耗CPU资源的 传输数据-顺序保证
-
TCP序号：发送序号(Seq)、接收序号(Ack)
-
一个端的发送序号是另一个端的接受序号
4 TCP头部结构
- 源端口：描述发送方机器上的应用
- 目标端口：描述接收方服务器上的应用
- 发送序号(Seq)/接收序号(Ack)
- 每个序号是32个字节 TCP头-标志位
- NS、CWR、ECE：TCP扩展协议
- ECN：显示拥塞控制协议，有助于帮助解决延迟和丢包问题，
- URG：紧急标志位，若是一个数据的UGR字段被置为1了，表示这个数据是紧急数据，需要优先处理。
- SYN（Synchronize Sequence Numbers)：同步序号，在建立连接的时候用。
- FIN： 终止连接
- ACK（Achnowledgment)：响应。
- PSH（push）：传送数据
- RST（Reset Connection)： 重置连接
5 TCP协议周边配置
纠错能力：保证数据可靠性
- TCP拥有一个16bit的Checksum字段
- Checksum是一个函数，把原文映射到一个不可逆的16bit的编码中这样就可以知道原文传输过程中有没有发生变化
流控能力：协同两边速率，保证可靠性
- 主要目标：让发送方和接收方协商一个合理的收发速率，让两边都可以稳定的工作。
- 滑动窗口
拥塞控制能力：确定网络的拥堵情况决定传输速度。
