什么是TCP呢？
由三個單詞組成的Transport Control Protocol，字面理解是傳輸控制協(xié)議，可以理解為比特同學(xué)要想在網(wǎng)絡(luò)泳池里游泳，那么他必須學(xué)習(xí)傳輸層控制技能，并且要掌握相應(yīng)的動作——協(xié)議，他才能在暢游世界網(wǎng)絡(luò)這個超大型游泳池。

TCP：一個傳輸層協(xié)議，提供Host-To-Host的可靠傳輸，支持全雙工，是一個面向連接的協(xié)議。

TCP工作在傳輸層，它的上層是應(yīng)用層，應(yīng)用就是人們常用的微信、抖音、王者榮耀等服務(wù)工作的協(xié)議。兩臺不同的設(shè)備使用微信聊天，發(fā)送語音，需要實現(xiàn)Host-To-Host的數(shù)據(jù)通信，那么就可以直接調(diào)用TCP協(xié)議進(jìn)行。

調(diào)用TCP通信時需要指定通信的端口，不同的端口對應(yīng)不同應(yīng)用，不同IP對應(yīng)不同的主機(jī)，也就是不同的設(shè)備。這就涉及到網(wǎng)絡(luò)地址——IP地址，工作在網(wǎng)絡(luò)層，當(dāng)然TCP層只負(fù)責(zé)把對應(yīng)的IP地址和端口傳給網(wǎng)絡(luò)層即可，具體業(yè)務(wù)由網(wǎng)絡(luò)層來實現(xiàn)。

互聯(lián)網(wǎng)層，即Network Layer，提供地址和地址間的通信，只關(guān)注地址到地址Address-To-Address間通信，具體設(shè)備間通信由數(shù)據(jù)鏈路層實現(xiàn)，數(shù)據(jù)鏈路層關(guān)注MAC地址間通信，具體的物理設(shè)備，傳輸介質(zhì)由物理層負(fù)責(zé)。

以上就是TCP/IP協(xié)議常用的層級分割，最終目的就是為Host-To-Host服務(wù)，實現(xiàn)應(yīng)用到應(yīng)用的通信服務(wù)。

什么是連接和會話呢？
連接事需要通信雙方相互配合來實現(xiàn)的，是雙方達(dá)成的一種即時的狀態(tài)約定，保證通信雙方都在線，都有能力為接下來的數(shù)據(jù)傳輸做出盡快的響應(yīng)，我們稱之為連接。

連接是網(wǎng)絡(luò)行為狀態(tài)的記錄，既然連接需要雙方共同努力，那么就需要雙方都有一個對象來記憶當(dāng)前傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型，對方的端口、已經(jīng)傳輸了多少，效率怎么樣等等一些關(guān)注點。

那么與之相關(guān)聯(lián)的另一個名詞會話（Session），是什么意思呢，會話是應(yīng)用的行為。大家每次用微信聊天時都會有一個窗口，用來發(fā)送信息，你來我往，這個窗口中會有很多條信息，我們稱之為會話，當(dāng)我們在會話進(jìn)行中，連接一定是在通信狀態(tài)的。聊一會，累了，退出微信了，但是一般我們不會刪除我們的會話內(nèi)容，這時會話還在，但是連接已經(jīng)中斷。

雙工/單工問題

想想自己理解的是什么？

單工：任何時間，數(shù)據(jù)只能單向發(fā)送，單工至少需要一條線路
半全雙工：某一時候可以雙向發(fā)送數(shù)據(jù)，至少需要一條線路
全雙工：任何時刻都可以雙向發(fā)送數(shù)據(jù)，大于一條線路
這里線路不一定真實存在物理線路，可能采用模擬的形式實現(xiàn)

TCP是一個全雙工協(xié)議，數(shù)據(jù)任何時刻都可以雙向發(fā)送，這說明服務(wù)器和客戶端可以根據(jù)需要選擇任意時刻發(fā)送和接收信息，所以呢都可以被稱為主機(jī)（Host）

可靠性的定義

TCP可以提供可靠性，那么可靠性具體的實現(xiàn)方式是什么呢？
可靠性指數(shù)據(jù)無損傳輸。發(fā)送主機(jī)按照順序發(fā)送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸，收不同網(wǎng)絡(luò)條件限制，數(shù)據(jù)不會按照發(fā)送時的順序到達(dá)接收方，這時我們就需要一種算法來保證接收方可以還原出發(fā)送方的順序。這里還有一個概念叫多播，發(fā)送方同時發(fā)送給多個接收方信息，如果接收方中有一個接收到了這條信息，我們的可靠性就必須保證其他接收方也必須接收到相同的信息，這里我們不討論多播。

TCP的握手和揮手

TCP是一個面向連接的連接的協(xié)議，握手是建立連接的過程，揮手是斷開連接的過程。

TCP的基本操作

• 我們把發(fā)起請求叫SYN（Synchronization），指一個主機(jī)開始發(fā)送信息，會首先發(fā)送一個SYN給響應(yīng)方，按照字面意思理解是同步請求，我把這個理解為發(fā)起方請求
• 主動斷開請求叫FIN（Finish）
• 主動推送信息叫PSH（Push）

以上三種操作以后，另一方必須立即給發(fā)起方返回一個ACK（Ackknowledgement），這是TCP保證可靠性的要求。如果一方不回復(fù)發(fā)送方ACK，發(fā)送方則認(rèn)為接收方?jīng)]有收到信息，會重新發(fā)送。

建立連接的過程-三次握手

三次握手的形成和TCP要求每次發(fā)送方發(fā)送信息以后，接收方必須返回ACK確認(rèn)有直接的關(guān)系

三次握手全過程

上圖描述了TCP建立連接的過程，分為6步：

1. 客戶端發(fā)送SYN——建立連接請求
2. 服務(wù)端收到SYN——開始接收數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
3. 服務(wù)端返回ACK——已收到客戶端請求
4. 服務(wù)端發(fā)送SYN——詢問客戶端是否準(zhǔn)備好
5. 客戶端收到服務(wù)端SYN——開始準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)
6. 客戶端返回ACK——收到服務(wù)端請求

TCP建立連接的過程如上，那么為什么是三次呢？
第二步服務(wù)端做準(zhǔn)備，因為是首次收到發(fā)送數(shù)據(jù)請求，無需處理，可以立刻進(jìn)入數(shù)據(jù)交互狀態(tài)，所以可以立刻發(fā)送給客戶端SYN，告訴客戶端，我已準(zhǔn)備好，所以第三步和第四步可以合并為一次握手——ACK-SYN，然后客戶端回應(yīng)ACK，連接建立完成

三次揮手

以上就是三次握手了

具體在數(shù)據(jù)交互過程，ACK和SYN等需要用標(biāo)識位來標(biāo)記，在實際應(yīng)用中，我們一般使用1來表示開啟，0表示關(guān)閉。

那么四次揮手為什么是四次呢，主要是因為，揮手時服務(wù)端收到FIN以后，不能馬上回復(fù)FIN，因為自身還有任務(wù)沒有處理完，所以上面所說的6步中，第3、4步就不能一起回復(fù)，只能先回復(fù)ACK，等自身任務(wù)處理完畢，才能告訴客戶端，我已經(jīng)準(zhǔn)備好，可以關(guān)閉連接，這樣就需要4次數(shù)據(jù)交互，如下圖：

四次揮手