TCP原理

TCP是面向连接的通信协议，通过三次握手建立连接，通讯完成时通过四次挥手拆除连接。 TCP提供的是一种可靠的数据流服务，采用“带重传的肯定确认”技术来实现传输的可靠性。TCP还采用一种称为“滑动窗口”的方式进行流量控制，所谓窗口实际表示接收能力，用以限制发送方的发送速度。 TCP数据包中包括序号和确认，所以未按照顺序收到的包可以被排序，而损坏的包可以被重传。 一、三次握手建立连接：

            过程入下图：

        假设A运行的是TCP客户端进程，而B运行的是TCP服务端进程。最开始的时候两端的TCP进程都处于ClOSED（关闭）状态。

这时候，A主动打开连接，而B被动打开连接，B在打开连接之后进入LISTEN（收听）状态。

（1）第一次握手

A的TCP客户进程向B发出建立连接请求报文段，其中SYN（同步位）=1，ACK（确认位）=0，seq（序号）=x。

TCP规定，当报文段的SYN=1且ACK=0时，表明这是一个请求建立连接的；SYN报文段（SYN=1的报文段）不能携带数据，但是要消耗掉一个序号。

在A发送完毕之后，A的TCP客户端进程进入SYN-SENT（同步已发送）状态。

（2）第二次握手

B在收到连接请求报文段之后，如果同意建立连接，则向A发送确认报文段。其中SYN=1，ACK=1，ack（确认号）=x+1，同时设置自己的初始序号seq=y。

TCP规定，当报文段的SYN=1且ACK=1时，表明这是一个同一建立连接响应报文段；这个报文段也不能携带数据，同样需要消耗掉一个序号。

在B发送完毕之后，B的TCP服务端进程进入SYN-RCVD（同步收到）状态。

（3）第三次握手

A在收到B的确认报文段之后，还需要向B给出确认报文段。其中ACK=1，seq=x+1，ack=y+1。

TCP规定，这个ACK报文段可以携带数据；如果不携带数据则不消耗序号，即A下一个数据报文段的序号仍然是seq=x+1。

在A发送完毕之后，A的TCP客户端进程进入ESTABLISHED（已建立连接）状态；B在接收到A的确认报文段之后，B的服务端进程也进入ESTABLISHED（已建立连接）状态。

         为什么要有三次握手：

         1、如果只一次握手就建立连接，A发送连接请求报文到B，此时A无法知道是否有成功发送建立连接。

         2、如果经过两次握手就建立连接，A发送连接请求报文到B，发送SYN。然后等待B发送同意建立连接ACK，此时由于网络问题A没有及时接收到B的同意建立连接ACK，A会重新发送连接请求报文到B，B接收到A重新发送的请求后，会认为这是一次新的连接，B会占用新的连接资源，然后返回ACK，A收到两次ACK，后面接收到SYN的ACK是无效的，A会抛弃这个SYN的ACK，但是B并不知道，要一直占用连接资源。

         3、三次握手：两次握手的问题在于B不知道一个SYN是否是无效的，而三次握手机制因为A会给B回复第二次握手，也意味着B会等待A的第三次握手，如果第三次握手迟迟不来，B便会认为这个SYN是无效的，释放相关资源。但如果在第三次握手传输中丢失，B会认为连接是无效的，释放所有连接资源，但A已经建立了连接，这时如果A向B写数据，B端将以RST包响应，这时便感知到B的错误。

         所以，采用三次握手可以保证任何一次握手的失败都是可感知的，不会浪费资源。

         二、滑动窗口协议：