概述： TCP 是Tranfer Control Protocol的简称，TCP是一种面向连接的、可靠的、基于传输层的通信协议。
一、TCP学习前奏：
因特网五层协议栈共有五层：应用层、传输层、网络层、链路层和物理层：
然后看看OSI的七层模型： 物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层
在OSI七层模型中，每一层的作用和对应的协议如下：
要进行更深层次的剖析，就需要了解并熟记TCP协议的数据格式和每个字段的含义：
数据格式解释：
Source Port和Destination Port:分别占用16位，表示源端口号和目的端口号；用于区别主机中的不同进程，而IP地址是用来区分不同的主机的，源端口号和目的端口号配合上IP首部中的源IP地址和目的IP地址就能唯一的确定一个TCP连接；
Sequence Number:用来标识从TCP发端向TCP收端发送的数据字节流，它表示在这个报文段中的的第一个数据字节在数据流中的序号；主要用来解决网络报乱序的问题；
Acknowledgment Number:32位确认序列号包含发送确认的一端所期望收到的下一个序号，因此，确认序号应当是上次已成功收到数据字节序号加1。不过，只有当标志位中的ACK标志（下面介绍）为1时该确认序列号的字段才有效。主要用来解决不丢包的问题；
Offset:给出首部中32 bit字的数目，需要这个值是因为任选字段的长度是可变的。这个字段占4bit（最多能表示15个32bit的的字，即4*15=60个字节的首部长度），因此TCP最多有60字节的首部。然而，没有任选字段，正常的长度是20字节；
TCP Flags:TCP首部中有6个标志比特，它们中的多个可同时被设置为1，主要是用于操控TCP的状态机的，依次为URG，ACK，PSH，RST，SYN，FIN。每个标志位的意思如下：
URG：此标志表示TCP包的紧急指针域（后面马上就要说到）有效，用来保证TCP连接不被中断，并且督促中间层设备要尽快处理这些数据；
ACK：此标志表示应答域有效，就是说前面所说的TCP应答号将会包含在TCP数据包中；有两个取值：0和1，为1的时候表示应答域有效，反之为0；
PSH：这个标志位表示Push操作。所谓Push操作就是指在数据包到达接收端以后，立即传送给应用程序，而不是在缓冲区中排队；
RST：这个标志表示连接复位请求。用来复位那些产生错误的连接，也被用来拒绝错误和非法的数据包；SY**N：表示同步序号，用来建立连接**。
SYN标志位和ACK标志位搭配使用，当连接请求的时候，SYN=1，ACK=0；连接被响应的时候，SYN=1，ACK=1；这个标志的数据包经常被用来进行端口扫描。扫描者发送一个只有SYN的数据包，如果对方主机响应了一个数据包回来 ，就表明这台主机存在这个端口；但是由于这种扫描方式只是进行TCP三次握手的第一次握手，因此这种扫描的成功表示被扫描的机器不很安全，一台安全的主机将会强制要求一个连接严格的进行TCP的三次握手；
FIN： 表示发送端已经达到数据末尾，也就是说双方的数据传送完成，没有数据可以传送了，发送FIN标志位的TCP数据包后，连接将被断开。这个标志的数据包也经常被用于进行端口扫描。Window:窗口大小，也就是有名的滑动窗口，用来进行流量控制；这是一个复杂的问题，这篇博文中并不会进行总结的；
二、理解TCP
tcp三次握手：
第一次握手：client端将标志符SYN=1, 随机产生 seq Number = x，然后调用connection方法，将数据包发送为服务端，自己进入syn_sending状态；
第二次握手： server接收到client的请求后,有client的SYN=1，知道客户端要进行连接，这是将标志符SYN、ACK都设置为1，设置ack number = x+1;随机产生 seq Number = y;将数据包发送给client,自己进入SYN_RECD状态；
第三次握手： client端收到server的返回和 i信息，首先验证server端的ack number 如果等于 seq number +1即x+1, 说明server已经同意它连接，然后设置自己的 ack number = y+1 ，发送给sever，验证server 发送的seq+1是否等于client 的 ack number；如果等于说明连接成功，Client和Server进入ESTABLISHED状态；
tcp四次分手：
第一次分手：client设置控制符FIN=1，随机产生序列数seq=x，将数据包发送给server;client计入Finish_waite_1;
第二次分手： server收到，验证client的FIN=1，即断开连接，然后设置自己控制位ACK=1，随机生成序列数seq=m,ack确认数为x+1,发送给client ，client验证自己的序列数加一是server的ack确认数，client进入Finish_waite_2，告诉client，等待自己断开连接；
第三次连接：server设置控制符FIN=1，随机产生序列数seq=n;将数据包发送给client主动请求断开连接，自己进入last_wait状态；
第四次分手： client 验证 server是FIN包，确定是断开连接，生成ack number = server发送的seq +1 ;发送给server，自己进入time_wait，server收到后，验证客户端发送的ack number 是否是自己发送的seq+1，是的话，自己断开连接，客户端等待一端时间如果没有server的消息自己也断开连接
TCP的优点： 可靠，稳定 TCP的可靠体现在TCP在传递数据之前，会有三次握手来建立连接，而且在数据传递时，有确认、窗口、重传、拥塞控制机制，在数据传完后，还会断开连接用来节约系统资源。
TCP的缺点： 慢，效率低，占用系统资源高，易被攻击 TCP在传递数据之前，要先建连接，这会消耗时间，而且在数据传递时，确认机制、重传机制、拥塞控制机制等都会消耗大量的时间，而且要在每台设备上维护所有的传输连接，事实上，每个连接都会占用系统的CPU、内存等硬件资源。 而且，因为TCP有确认机制、三次握手机制，这些也导致TCP容易被人利用，实现DOS、DDOS、CC等攻击。
TCP 为什么是可靠的传输协议：
1. 建立连接期间 ：syn 报文、ack 版本都有指定的 sqn 随机数检验
2. 数据传输期间 2.1 报文重传 2.2 滑动窗口 根据当前的网络情况设置包文的长度 每一个包文都会包含sqn 其实包文序号和length 长度 ，接收端收到以后都会返回指定的接收长度给发送端，发送端根据接收端确定的接受情况判断是否有丢包报文，如果有的话会将制定的包文进行重传 ；
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