一、面向連接的協(xié)議

UDP是一種無連接的協(xié)議,，而TCP則是一種面向連接的協(xié)議,。所謂面向連接的協(xié)議，就是在兩個對等端內(nèi)部網(wǎng)之間直接建立邏輯連接,。

它通過跟蹤數(shù)據(jù)的傳送,，并確認(rèn)和跟蹤序號來確保它成功到達接收方。簡單來說,，TCP傳輸數(shù)據(jù)比UDP安全,。

二、TCP握手

TCP面向連接的傳輸是以兩個主機間的握手開始的,。一個主機發(fā)送到另一個主機之間的握手有以下三個作用：

1,、確保目的主機可用

2、確保目的主機正在偵聽目標(biāo)端口號

3,、通知給目的主機發(fā)出者的序號,，是雙方在傳輸數(shù)據(jù)時可以進行跟蹤。

三,、TCP數(shù)據(jù)包

TCP主機之間通過握手進程互相建立起來一種虛擬連接,。在握手期間，主機之間交換序號,，當(dāng)數(shù)據(jù)從一臺主機發(fā)送到另一臺主機時序號便跟蹤這些數(shù)據(jù),。

TCP把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成連續(xù)的字節(jié)流,，但是不能分辨出字節(jié)流的基礎(chǔ)消息和消息邊界。接收到字節(jié)流后,，上層應(yīng)用程序再把字節(jié)流解釋成消息,。

可以這么說：發(fā)送方將數(shù)據(jù)按協(xié)議封裝成TCP數(shù)據(jù)包，接收方也按協(xié)議讀取TCP數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù),。

TCP數(shù)據(jù)包的最大值為65495字節(jié),。65495 = 總長度 - IP題頭（20字節(jié)）- TCP題頭（20字節(jié)）

下圖描述了數(shù)據(jù)是怎么分割的和怎么在數(shù)據(jù)開始部分加上題頭（IP題頭、TCP題頭,、以太網(wǎng)題頭）：

（根據(jù)協(xié)議層的不同,，封裝在數(shù)據(jù)包中的信息有不同的名稱）

四、TCP建立連接：三次握手

1,、建立連接時,，客戶機向服務(wù)器發(fā)送一個TCP數(shù)據(jù)包，這個數(shù)據(jù)包中不含有任何數(shù)據(jù),，只有客戶機的啟動順序,、使用的目的端口號和TCP數(shù)據(jù)包的

最大分段大小（MSS）,，還包含一個同步標(biāo)識——SYN（同步序號,，假設(shè)SYN值為A）；

2,、服務(wù)器對自己的啟動序號和最大分段大小進行回復(fù),，即首先確認(rèn)客戶機的SYN:發(fā)送一個ACK數(shù)據(jù)包，ACK數(shù)據(jù)包中的值為（A+1）,；

再發(fā)送一個SYN（里面是自己的序列號,，假設(shè)為B），并定義MSS的大小,。然后設(shè)置認(rèn)領(lǐng)位,，承認(rèn)已接收到第一個數(shù)據(jù)包。

3,、客戶機接收到了服務(wù)器的序號和分段大小信息,，就發(fā)送一個ACK（B+1）來確認(rèn)自己已收到，第三個數(shù)據(jù)包用來結(jié)束握手進程,。

（三次握手只是我自己的初步理解,，以后會逐步完善）

五、TCP終止連接：四次斷開

為什么建立連接要三次握手,，而終止連接就要進行四次呢,？

只是因為TCP連接是全雙工的，即數(shù)據(jù)可在兩個方向上同時傳遞，所以關(guān)閉時每個方向上都要單獨關(guān)閉,，這種單方向的關(guān)閉就叫半關(guān)閉,。

4次斷開的基本流程：

（1）、當(dāng)主機一完成數(shù)據(jù)傳輸后,，將FIN置為1,，提出停止TCP連接的請求；

（2）,、主機二收到主機一發(fā)來的FIN后,，關(guān)閉連接，并將ACK置為1,；

（3）,、主機二反向提出終止連接，將FIN置為1,；

（4）,、主機一收到消息后，停止連接,，并將ACK置為1,，雙方向的關(guān)閉結(jié)束。

在TCP/IP協(xié)議中,，TCP協(xié)議提供可靠的連接服務(wù),，采用三次握手建立一個連接，如圖1所示,。 
（1）第一次握手：建立連接時,，客戶端A發(fā)送SYN包（SYN=j）到服務(wù)器B，并進入SYN_SEND狀態(tài),，等待服務(wù)器B確認(rèn),。 
（2）第二次握手：服務(wù)器B收到SYN包，必須確認(rèn)客戶A的SYN（ACK=j+1）,，同時自己也發(fā)送一個SYN包（SYN=k）,，即SYN+ACK包，此時服務(wù)器B進入SYN_RECV狀態(tài),。 
（3）第三次握手：客戶端A收到服務(wù)器B的SYN＋ACK包,，向服務(wù)器B發(fā)送確認(rèn)包ACK（ACK=k+1）,，此包發(fā)送完畢，客戶端A和服務(wù)器B進入ESTABLISHED狀態(tài),，完成三次握手,。 
完成三次握手，客戶端與服務(wù)器開始傳送數(shù)據(jù),。 
 
                               圖1 TCP三次握手建立連接 
由于TCP連接是全雙工的，因此每個方向都必須單獨進行關(guān)閉,。這個原則是當(dāng)一方完成它的數(shù)據(jù)發(fā)送任務(wù)后就能發(fā)送一個FIN來終止這個方向的連接,。收到一個 FIN只意味著這一方向上沒有數(shù)據(jù)流動，一個TCP連接在收到一個FIN后仍能發(fā)送數(shù)據(jù),。首先進行關(guān)閉的一方將執(zhí)行主動關(guān)閉,，而另一方執(zhí)行被動關(guān)閉。 
（1）客戶端A發(fā)送一個FIN,，用來關(guān)閉客戶A到服務(wù)器B的數(shù)據(jù)傳送（報文段4）,。 
（2）服務(wù)器B收到這個FIN，它發(fā)回一個ACK,，確認(rèn)序號為收到的序號加1（報文段5）,。和SYN一樣，一個FIN將占用一個序號,。 
（3）服務(wù)器B關(guān)閉與客戶端A的連接,，發(fā)送一個FIN給客戶端A（報文段6）。 
（4）客戶端A發(fā)回ACK報文確認(rèn),，并將確認(rèn)序號設(shè)置為收到序號加1（報文段7）,。 
TCP采用四次揮手關(guān)閉連接如圖2所示。 
 
                               圖2  TCP四次揮手關(guān)閉連接 
1．為什么建立連接協(xié)議是三次握手,，而關(guān)閉連接卻是四次握手呢？ 
這是因為服務(wù)端的LISTEN狀態(tài)下的SOCKET當(dāng)收到SYN報文的建連請求后,，它可以把ACK和SYN（ACK起應(yīng)答作用,，而SYN起同步作用）放在一個報文里來發(fā)送。但關(guān)閉連接時,，當(dāng)收到對方的FIN報文通知時,，它僅僅表示對方?jīng)]有數(shù)據(jù)發(fā)送給你了；但未必你所有的數(shù)據(jù)都全部發(fā)送給對方了,，所以你可以未必會馬上會關(guān)閉SOCKET,也即你可能還需要發(fā)送一些數(shù)據(jù)給對方之后,，再發(fā)送FIN報文給對方來表示你同意現(xiàn)在可以關(guān)閉連接了，所以它這里的ACK報文和FIN報文多數(shù)情況下都是分開發(fā)送的。 
2．為什么TIME_WAIT狀態(tài)還需要等2MSL后才能返回到CLOSED狀態(tài),？ 
這是因為雖然雙方都同意關(guān)閉連接了,，而且握手的4個報文也都協(xié)調(diào)和發(fā)送完畢，按理可以直接回到CLOSED狀態(tài)（就好比從SYN_SEND狀態(tài)到 ESTABLISH狀態(tài)那樣）,；但是因為我們必須要假想網(wǎng)絡(luò)是不可靠的,，你無法保證你最后發(fā)送的ACK報文會一定被對方收到，因此對方處于 LAST_ACK狀態(tài)下的SOCKET可能會因為超時未收到ACK報文,，而重發(fā)FIN報文,，所以這個TIME_WAIT狀態(tài)的作用就是用來重發(fā)可能丟失的 ACK報文