TCP是面向连接的,可靠的进程到进程通信的协议。
TCP提供全双工服务，即数据可在同一时间双向传输，每一个TCP都有发送缓存，用来临时存储数据。
TCP将若干个字节构成一个分组，成为报文段（segment）
TCP报文段封装在IP数据报中：
TCP报文段的首部格式如图：
首部长度为20--60字节，
源端口号：他是16位字段，为发送方进程对应的端口号。
目标端口号：他是16位字段，对应的是接收端的进程，接收端收到数据段后，根据这个端口号来确定把数据送给那个应用程序的进程。
序号：当TCP从进程接收数据字节时，就把他们存储在发送缓存中，并对每一个字节进行编号，编号的特点如下：
编号不一定从0开始，一般会产生一个随机数作为第一个字节的编号，成为初始序号（ISN）
TCP每个方向的编号都是互相独立的。
当字节都被编上号后，TCP就给每个报文段指派一个序号，序号就是该报文段中的第一个字节的编号
当数据到达目的后，接收端会按照这个序号吧把数据重新排列，保证数据的正确性
确认号：对发送端的确认信息，用它来告诉发送端这个序号之前的数据段都已经收到，如确认号是X，就是表示前X-1个数据段都已经收到
首部长度：用它可以确定首部数据结构的字节长度。一般情况下TCP的首部是20字节，但首部长度最大可以扩展为60字节
保留：这部分保留位供今后扩展功能使用，现在还没有使用到
控制位：这六位有很重要的作用，TCP的连接、传输和断开都受到这六个控制位的指挥。各位含义如下：
URG：紧急指针有效位
ACK：只有当ACK=1时，确认序列号字段才有效，当ACK=0时，确认号字段无效。
PSH：标志位为1时，要求接收方尽快将数据段送达应用层
RST：当RST值为1时，通知重新建立TCP连接
SYN：同步序号位，TCP需要建立连接时将这个值设为1
FIN：发送端完成发送任务位，当TCP完成数据传输需要断开连接时，提出断开连接的一方将这个值设为1
窗口大小：说明本地可接收数据段的数目，这个值的大小是可变的，当网络通畅时将这个窗口值变大以加快传输速度，当网络不稳定时减小这个值可保证网络数据的可靠传输，TCP中的流量控制机制就是依靠变化窗口的大小实现的
校验和：用来做差错控制，与IP的校验和不同，TCP校验和的计算包括TCP首部、数据和其他填充字节，在发送TCP数据段时，由发送端计算校验和，当到达目的地时又进行了一次校验和计算，若这两次的校验和一致，则说明数据基本是正确的，否则将认为该数据已被破坏，接收端将丢弃该数据
紧急指针：和URG配合使用，当URG=1时有效
选项：在TCP首部可以有多达40字节的可选信息
TCP连接：
TCP是面向连接的协议，它在源点和终点之间建立一条虚连接。TCP报文段封装成IP数据报后，每一个IP数据报可以走不同的路径到达终点，因此收到的IP数据报可能不按顺序到达，甚至可能丢失或损坏。如果一个报文段没有按顺序到达，那么TCP保留它，然后等待它之前的报文段到达；如果一个报文段丢失或损坏，那么TCP就要重传。总之，TCP保证报文段是有序的。
在数据通信之前，发送端与接收端要先建立连接；等待数据发送结束后，双方再断开连接。TCP连接的每一方都是由一个IP地址和一个端口号组成的。
TCP建立连接的过程称之为三次握手：
三次握手可以理解为两个人在打电话
A：你好，我是A，能听见说话么
B：听到了，我是B，你能听见我说话吗
A：可以的
第一次握手：客户端使用一个随机的端口号向服务器端的80/443端口发送建立连接的请求，此过程的典型标志就是TCP的SYN控制位为1，其他五个控制位全为0。
第二次握手：实际上是分两部分来完成的。当服务端接受到了客户端的请求，向客户端回复一个确认消息，此过程的典型标志就是TCP的ACK控制位为1，其他五个控制位全为0，而且确认序列号是客户端的初始序列号+1。
服务端也向客户端发送建立连接的请求，此过程的典型标志和第一次握手一样。
为了提高效率，一般将这两部分合并在一个数据包里实现。
第三次握手：客户端收到了服务端的回复（包含请求和确认），也要向服务端回复一个确认信息，此过程的典型标志就是TCP的ACK控制位为1，其他五个控制位全为0，而且确认序列号是服务端的初始序列号+1。
上图中Seq表示请求序列号，ACK表示确认序列号，SYN和ACK为控制位，可以看出SYN位只有在请求建立连接时才被设置为1。
TCP使用面向连接的通信方式，它提高了数据传输的可靠性，使发送端和接收端在数据正式传输之前就有了交互，为数据正式传输打下了可靠的基础。
TCP断开连接：
参加交换数据的双方中的任何一方（客户端或服务端）都可以关闭连接。TCP断开连接分四步，也称为四次握手，具体过程如下：
服务器向客户端发送FIN和ACK位置1的TCP报文段。
客户端向服务器返回ACK位置1的TCP报文段（此时已经单向断开了连接）。
客户端向服务端发送FIN和ACK位置1的TCP报文段。
服务端向客户端返回ACK位置1的TCP报文段。
在TCP断开连接的过程中，有一个半关闭的概念，TCP的一方（通常是客户端）可以终止发送数据，但仍然可以接受数据，称为半关闭。主要是用在客户端不需要发送数据了，会发送一个FIN报文段，半关闭这个连接，服务器发送ACK报文段接受半关闭，服务端会继续传输数据，而客户端只发送ACK确认，不再发送任何数据。当服务端把所有的数据发送完毕时，就发送FIN报文段，客户端再发送ACK报文段，这样就断开了TCP连接。
为什么TCP协议终止连接要四次？
1、当客户端确认发送完数据且知道服务端已经接受完了，想要关闭发送数据口（当然确认信号还是可以发），就会发FIN给服务端。
2、服务端收到客户端发送的FIN，表示收到了，就会发送ACK回复。
3、但这时服务端可能还在发送数据，没有想要关闭数据口的意思，所以FIN与ACK不是同时发送的，而是等到服务端数据发送完了，才会发送FIN给客户端。
4、客户端收到服务端发来的FIN，知道服务端的数据也发送完了，回复ACK， 客户端等待2MSL以后，没有收到B传来的任何消息，知道服务端已经收到自己的ACK了，客户端就关闭连接，服务端也关闭连接了。
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