TCP协议概述

Posted 2021-04-15 丑瓦力

在TCP/IP协议族中，最重要的协议就属于TCP协议了，因为它要解决网络传输中的可靠传输，流量控制，拥塞控制等一系列的问题，所以它也是最为复杂的一个协议。

我们之后整个运输层的重点就是TCP协议，所以在以后的几篇文章都会对它的具体实现来进行全面的分析介绍。那么在这篇文中，就让我们先简单地了解一下它吧。

首先来看一下它有哪些重要的特点，并且这些特点跟UDP相比有哪些不同？

1、TCP是面向连接的运输层协议。我们在使用TCP通信之前，必须先建立TCP连接，当通信结束之后，再释放TCP连接。而UDP是无连接的运输层协议，它在发送数据之前是不需要建立连接的。

2、每没一条TCP连接只能有两个端点，也就是说每一条TCP连接只能是点对点的。但是UDP可以支持一对一，一对多，多对一和多对多的交互通信。

3、TCP提供可靠交付的服务。通过TCP连接传送的数据，没有差错，不丢失，不重复，并且按序到达。UDP提供的是最大努力的交付的服务，它不保证数据传输的准确。

4、TCP提供双全工通信。TCP两端都设有缓存，用来临时存放双向通信的数据。UDP没有缓存，发送端会一直以同样的速率发送数据，如果遇到网络拥塞，会丢弃一些数据报。

5、TCP是面向字节流。它跟UDP不一样，UDP是面向报文的，UDP将应用层交下来的数据无论多大，装上UDP首部直接往IP层发送。但是TCP，在两端都是有缓存的，它会根据网络拥塞的情况和对方给出的窗口值(这个后面会说)来决定TCP报文段的大小。因此，可能在发送端应用层发送了5个数据块，但是接受端只用3个数据块就可以交付上层了。

在上图中，为了突出重点，只有一个方向的字节流，而且每个报文只有几个字节，实际上上千字节都是很常见的。还有，上图中的TCP连接只是一个虚连接，也就是逻辑连接，在外部看起来就像两个运输层直接通信，但其实还是需要经过协议栈的。

那么我们在上面说TCP是端到端的服务，在每一个TCP连接的两端都有两个端点，那么这两个端点究竟是什么呢？

由此可知，每一条TCP连接都可以用两个套接字来表示。即：TCP连接 ::= {socket1, socket2} = {(IP1:port1),(IP2:port2)}

另外注意一点，在计算机的很多地方都有socket的应用，我们在这里的socket主要指的是TCP连接的端口。