TCP是傳輸層協議，乙太網（Ethernet）規定了電子訊號如何組成資料包的，解決了子網內部的點對點協議，但是不能解決多個區域網之間的互通，這是由IP協議解決，IP協議定義了一套自己的地址規則，成為IP地址。它實現了路由功能，允許某個區域網A主機向另一個區域網B主機傳輸資訊。路由器基於IP地址，區域網之間靠路由器連線，路由器有路由表，會有一篇文章專門來說路由器。IP協議可以看作是一個地址協議，並不能保證資料包的完整性，比如資料包在快取滿的時候丟失，需要去發現哪個包，以及如何去重新發送這個包，這就是TCP協議。 TCP協議的作用 保證資料通訊的完整性和可靠性，防止丟包。 TCP資料包的編號SEQ

第一個包編號隨機數，一個數據包有兩個編號，一個是本包編號，一個是下一個包編號，差值是本包的負載長度。 TCP資料包的組裝 資料包組裝還原是依靠作業系統的，組裝好之後給應用系統。 網路層和運輸層的區別 網路層是主機之間的邏輯通訊。 運輸層是為應用程序之間提供端對端的邏輯通訊。 TCP的特點 TCP提供面向連線的服務，傳輸資料前先建立連線，資料傳輸結束後釋放連線。 使用TCP協議的各種應用和應用層協議：電子郵件（SMTP簡單郵件傳送協議），遠端終端接入（TELNET遠端終端協議），全球資訊網（HTTP超文字傳送協議），檔案傳送（FTP檔案傳送協議）。 TCP傳輸控制協議概述 a：）面向連線。 b：）每一個TCP協議只能有兩個斷點，每一條TCP協議只能是點對點的。 c：）TCP提供可靠的交付服務。（通過TCP連線傳送的資料，無差錯，不丟失，不重複，並且按順序到達） d：）提供全雙工通訊。 e：）面向位元組流。 TCP連線 TCP把連線作為最基本的抽象。（TCP有很多特點都跟著東西有關） TCP連線的埠叫做套接字或者插口。 官方定義是：埠號拼接到IP地址。 例子：ip地址是（192.3.4.5），埠號（80） 那麼套接字就是192.3.4.5：80 TCP連線是兩個套接字。 TCP連線的埠是一個很抽象的套接字。 現如今socket有很多意思 允許應用程式訪問聯網協議的應用程式設計介面API，即運輸層和應用層之間的一種介面socket API，簡稱socket。 socket API之中也有一個函式叫做socket。 可靠傳輸的原理 TCP傳送的報文是交給IP層傳送，但是IP層只能提供盡最大努力的服務，也就是說TCP下面的網路都是不可靠的。 TCP必須採取適當的措施才能使得兩個運輸層之間的通訊變得可靠。 理想的傳輸條件有兩個特點： a：傳輸通道不產生差錯 b：壺關傳送方多快傳送資料，接收方都來得及處理 然而現實生活中是不存在的，所以我們用一些可靠協議來讓傳輸條件變得貼近理想。 停止等待協議 全雙工通訊的雙方既是傳送方也是接收方。 a：）無差錯情況：傳送方傳送資料單元，等待接收方確認，接收方向傳送方傳送確認，傳送方繼續傳送下一組。 b：）出現差錯：接收方接受資料單元的時候發生了差錯，就丟失資料，接收方不傳送任何資訊。可靠傳輸協議是這麼規定的，傳送方如果一段時間沒有收到確認資訊，那麼就認為傳送的分組丟失了，從而重傳前面傳送過的資料，這就是超時重傳。 c：）確認丟失和確認遲到： 確認丟失：就是收到了，但是確認資訊沒發到傳送方，傳送方重新傳輸資料，接收方會丟棄資料但是會重傳確認。 確認遲到：就是確認資訊不知為什麼沒及時傳送到傳送方，導致傳送方已經重傳並且確認了，然後傳送方又收到了姍姍來遲的確認，這時候傳送方收到確認但是什麼也不做。 d：）通道利用率：停止等待協議的優點是很簡單，但是缺點是通道利用率太低，計算公式等於傳送方傳送資料時間/（傳送方傳送資料時間+往返時間+傳送方接收確認資料時間） 為了解決通道利用率低的方法 連續的ARQ協議和滑動視窗協議 連續的ARQ協議 連續的多個數據組成一個視窗，一個視窗內的資料是不需要接收到確認再發的，連續ARQ協議規定傳送方接收到一個確認，就把視窗向前滑動一個位置。 接收方一般是累計確認，就是說接收到多個數據一起傳送確認資訊。 累計確認的優點：容易實現，即使確認丟失也並不比重傳。 累計確認的缺點：不可以向傳送方反應接收方已經正確收到資料的資訊。 例子：傳送方發六個資料，第五個丟了，那麼接收方只對前四個發出確認，後邊三個只能重傳一次。 如果線路訊號不好，那麼就會導致很多重傳問題。 TCP報文格式 TCP雖然是面向位元組流的，但是傳送的資料是報文段，一個TCP報文段分為首部和資料兩部分。 源埠和目的埠。 序號：用來到時候表示字串順序的。 確認號：想要的下一個資料的第一個資料的序號，也是用來表明字串順序的。 視窗：視窗值經常動態變化。 檢驗和：檢查機關，檢查首部和資料的範圍。 TCP可靠傳輸的實現 首先是滑動視窗增加效率，然後TCP的自適應演算法來計算超時重傳的時間。 TCP的流量控制 簡單來說就是別讓傳送方傳輸資料過快，讓接收方來不及接受，導致資料丟失。 TCP的擁塞控制 什麼是擁塞？ 在某段時間內，網路中的某一資源的需求超過了該資源所提供的可用部分，網路效能變壞，這就叫做擁塞。 從大的方面可以看有兩種方法來進行擁塞控制，分別是開環控制（措施在前）和閉環控制（措施在後）。 擁塞控制方法？ 四種演算法：慢開始，擁塞避免，快重傳，快恢復。 慢開始：以2的倍數增加，增加到門限值。 擁塞避免：門限值到擁塞視窗期間，一個一個增加，增加到擁塞視窗的時候，超時判斷網路擁塞，調整門限值為原來一半，然後重新慢開始。 快重傳：傳送方接收到三個重複確認，那麼就立即進行重傳，因為只是丟失個別，所以不啟動慢開始，而是快恢復，同時限制門限值為原來一半，直接進行擁塞避免演算法。 TCP的運輸連線管理 運輸連線有三個階段：連線建立，資料傳輸，連結釋放。 TCP建立連線的過程叫做握手，握手需要在客戶端和伺服器之間交換三個TCP報文段，所以也叫做三次握手。 三次握手過程（A作為主動連線方，B是被動開啟連線方）： 一開始，B的TCP伺服器程序首先建立傳輸控制塊TCP，準備接受客戶程序的連線請求然後進入listen狀態。 A的TCP也是先建立傳輸控制模組TCB，然後打算建立連線的時候，向B傳送請求報文段，這時候首部的同步位SYN=1，同時選擇序號seq=x。（TCP規定，SYN報文段不可以攜帶資料，但是要消耗一個序號，這時候A進入了SYN-sent（已傳送狀態））。 B收到連線請求，如果同意連結，那麼向A傳送確認。（把確認報文段的SYN和ACK都置1，確認號ack=x+1，給自己一個初始序列seq=y，也要消耗一個序列，這時候B就進入SYN-rcvd（同步收到）狀態）。 A收到B的確認後，還要向B確認，確認ACK報文段置1，確認號ack=y+1，自己序號seq=x+1，同時也為自己選擇一個。（TCP標準規定，ACK可以攜帶資料，如果不攜帶資料則會不消耗序列，A進入及建立連線狀態）。 B收到A的確認後也進入已建立連線狀態。 為什麼最後A還要傳送一次確認？這是因為防止已失效的連線請求報文有傳送到了B，因而產生錯誤。 四次揮手，釋放連線