一篇博客带你认识TCP网络传输协议

       Transmission Control Protocol（TCP，传输控制协议）是互联网协议套件中的一种主要协议之一，负责在网络上可靠地传输数据。下面是对TCP协议的详细讲解：

1.基本概念

• 面向连接： TCP是一种面向连接的协议，这意味着在进行数据传输之前，通信双方需要先建立一个连接。连接的建立使用三次握手（Three-Way Handshake）来确保通信的可靠性。
  
• 可靠性： TCP提供可靠的数据传输。它使用序号、确认和超时重传等机制来确保数据的完整性和可靠性。
  
• 全双工通信： TCP支持全双工通信，允许双方在同一时间进行双向的数据传输。
  

2.三次握手（Three-Way Handshake）

1. 客户端发送SYN（同步）： 客户端向服务器发送一个带有SYN标志的数据包，表示请求建立连接。
   
2. 服务器发送SYN-ACK： 服务器接收到SYN后，回复一个带有SYN和ACK（确认）标志的数据包，表示同意建立连接。
   
3. 客户端发送ACK： 客户端接收到服务器的SYN-ACK后，回复一个带有ACK标志的数据包，表示连接已建立。
   

3.数据传输

• 序号和确认： 每个TCP段都有一个序号，用于标识传输的数据。接收方通过确认序号来指示已经成功接收了数据。
  
• 流量控制： TCP使用滑动窗口机制进行流量控制，确保发送方不会发送太多数据，以防止接收方无法处理。
  
• 拥塞控制： TCP通过拥塞窗口和慢启动等算法来调整发送速率，以适应网络拥塞的情况。
  

4.连接的释放

       TCP连接的释放通过四次挥手（Four-Way Handshake）来完成：

1. 客户端发送FIN： 客户端希望关闭连接，向服务器发送一个带有FIN标志的数据包。
   
2. 服务器发送ACK： 服务器接收到FIN后，发送一个带有ACK标志的数据包，确认收到了关闭请求。
   
3. 服务器发送FIN： 服务器也希望关闭连接，向客户端发送一个带有FIN标志的数据包。
   
4. 客户端发送ACK： 客户端接收到服务器的FIN后，发送一个带有ACK标志的数据包，完成连接的关闭。
   

5.TCP首部格式

        TCP首部包含以下字段：

• 源端口和目标端口： 用于标识通信的应用程序。
  
• 序列号和确认号： 用于可靠传输和数据的顺序重组。
  
• 数据偏移、保留位、标志位： 标识TCP首部的各种控制信息。
  
• 窗口大小： 用于流量控制，指示发送方可以发送多少数据而不会被确认。
  
• 校验和： 用于检测首部和数据的错误。
  
• 紧急指针： 指示紧急数据的位置。
  
• 选项字段： 提供一些可选的功能，如最大段大小（MSS）等。
  

6.TCP与UDP的区别

• TCP是面向连接的，而UDP是无连接的。
• TCP提供可靠的数据传输，而UDP不保证可靠性。
• TCP是全双工通信，UDP可以是单向或双向通信。
• TCP的传输速度相对较慢，UDP传输速度较快。

       UDP特点及使用场景：http://t.csdnimg.cn/9VawH

7.应用

       TCP常用于需要可靠传输的应用，如网页浏览、文件传输、电子邮件等。

8.总结

       TCP是一种强大而可靠的协议，为应用程序提供了稳定的、面向连接的通信。然而，由于其在传输过程中引入的额外开销，对于一些对实时性要求较高的应用，可能会选择使用UDP等其他协议。