TCP

经常我们会提到TCP/IP协议，其实TCP/IP协议是包含很多协议的合集
就是TCP和IP一起协同工作，TCP负责应用软件和网络软件之间的通信，IP负责计算机之间的通信，网络上的两个终端都遵从同一个协议（比如TCP/IP），才能互相稳定的通信

TCP/IP的主要特点

• TCP是面向连接的传输层协议，应用程序在使用TCP协议前，必须先建立TCP连接，在数据传输完毕后，必须释放已经建立的TCP连接。
• TCP连接是点对点的，也就是一对一，和UDP不同的是，UDP可以一对多，多对多
• TCP是可靠传输，通过TCP传输的数据，不丢失，不乱序，不出错

• TCP是面向字节流的，不像UDP是面向报文的。TCP把应用层交付下来的数据看成一连串的无结构的字节流，TCP并不知道所传输的字节流的含义。

  那么TCP是怎么做到可靠传输的呢？这其中需要几个机制来保证数据的可靠传输

1.确认机制ACK：接收方显示的告诉发送方分组已经正确接收
2.重传机制
3.校验和：检测位错误
4.序列号：发送方给每个分组增加序列号，解决接收方收到重复分组的问题
5.停等策略：发送方等待“合理”时间，如果没有收到ACK就会重传

停等是一个很浪费时间的事情，所以为了提高资源利用率，引入了流水线机制和窗口滑动协议。

流水线机制允许用户在收到ACK之前连续发送多个分组，那么序列号的范围就要扩大，同时发送方和接收方需要更大的存储空间以缓存分组。

窗口滑动协议(Sliding-Window protocol)顾名思义，随着协议的运行，窗口在序列号空间内向前滑动，窗口尺寸N代表最多有N个等待确认的消息，窗口滑动协议主要有GBN和SR

TCP连接

三次握手和四次挥手
TCP连接过程中解决以下三个问题：

1． 要使每一方能够确认对方的存在；
2． 要允许双方协商一些参数，比如最大窗口值，时间戳选项等；
3． 能够对运输实体资源进行分配。

建立连接
这个过程称为三次握手，南那么为什么要是三次握手，而不是两次握手，一次握手呢？这是为了防止已经失效的连接请求突然又传给了服务端，举例来说吧

比如A要和B建立连接，正常情况下，A发出请求，但是由于丢失没有收到确认，于是A又重传了一次连接请求，然后确认，建立连接数据传输完毕后，释放连接。A一共发送了两个连接报文其中第一个丢失，第二个丢失，没有出现已经失效的连接请求报文段

再来考虑异常情况，如果A发送的连接请求没有丢失而是延时到达B，那么B会以为这是A的又一次握手，于是连接再次简称，然而A并没有数据传输需求，这样B的资源就别白白浪费了。

第一步，客户端发送TCP SYN给客户端，SYN为1，不传输数据
第二步，服务端接收到SYN后，给客户端返回一个SYNACK
第三步，客户端接收到SYNACK后，发送ACK给服务端，可能会传输数据

图解如下：

关闭连接

第一步，客户端给服务端发送TCP FIN（多数情况下是客户端发起请求，服务端也可以发起请求）
第二步，服务端收到FIN后，回复ACK，关闭连接，给客户端发送FIN
第三步，客户端收到FIN，回复ACK

为了确保服务端能够正确的关闭并且释放资源，客户端会进入等待阶段，一般建议等待时间设置为2分钟，如果在等待阶段中重复收到FIN，会重新发送ACK

第四步，服务端收到ACK，关闭连接

图解如下：

下图表示了一个完整的过程：