TCP协议介绍

TCP（传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议（它是全双工工作模式）。以下是对它的具体介绍：

基本概念
定义：TCP是Transmission Control Protocol的缩写，由IETF定义在RFC 793中。它是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议，旨在适应支持多网络应用的分层协议层次结构。
工作原理：TCP通过三次握手建立连接，确保数据包的可靠传输，并通过四次挥手优雅地关闭连接。
主要功能
流量控制：TCP使用滑动窗口机制来控制发送方的数据流量，防止接收方被数据淹没。
拥塞控制：TCP采用慢启动、拥塞避免、快速重传和快速恢复等算法来管理网络拥塞，提高数据传输效率。
发展历程
历史：TCP的正式定义始于1981年的RFC 793，并随着时间的推移不断演进，增加了如选择性确认、显式拥塞通知等功能。
标准文档：TCP相关的标准和扩展被记录在多个RFC文档中，这些文档共同构成了TCP协议的详细规范。
协议结构
头部信息：TCP头部通常包含源端口、目的端口、序号、确认号、数据偏移、保留位、控制位、窗口、校验和、紧急指针、选项和填充等字段。
数据格式：TCP将应用层的数据分割成适当大小的段，并在网络层进行封装和传输。
应用场景
Web服务：TCP是HTTP协议的基础，支撑着全球互联网的数据传输。
电子邮件：SMTP协议使用TCP作为传输层协议，确保邮件的可靠发送。
性能优化
优化技术：TCP采用了多种技术来优化性能，包括延迟应答、捎带应答和自适应调整窗口大小。
优化效果：这些技术提高了网络利用率，减少了延迟，增强了用户体验。

三次握手

TCP报文当中有SYN,ACK,FIN等标识
**SYN:**代表建立连接
**ACK:**确认响应
**FIN:**关闭连接

初始状态下，他们三个的默认值是0

第一步：

服务器和客户端的初始序号是随机生成的

客户端开启“SYN”，向服务端发送请求建立,此时SYN=1，在发送请求连接的时候将自己的序号发送出去
例如，此时的序号为seq=X,X=8633，（隐藏ack=0）
此时发过去的信息是 SYN=1,seq=X,ACK=0

第二步：

当服务器收到客户端的请求之后，在报文当中开启ACK确认同步响应，此时服务器会自己有一个序号，我们假设是seq=Y,Y=303，确认号：ack=seq(客户机)+1,即确认号=对方序号+1
做完之后服务器将这段 信息发送给客户机 : SYN=1,ACK=1,seq=y,ack=seq(客户机)+1,
为了防止DDoS攻击，服务器不会保存确认号，而是根据服务器的IP地址和端口号等私有信息进行算法的运算得到序号

第三步

因为此时，服务器不知道自己发送出去的信息是否被收到，所以客户端收到信息之后，将信息ack=seq(服务器)+1,seq=ack(服务器)
即自己的序号等于对付的确认号码，自己的确认号等于对方的序号+1

四次挥手

挥手这个动作，客户机或者服务器都可以作为发起方，我们这里以客户机开始挥手为例

第二版图片：

第一步：

这里不会使用固定数字，
客户端发送FIN和ACK给服务器
发送信息是，FIN,ACK,seq,ack

第二步

自己的序号使用使用的确认号，自己确认号使用对面的序号+1
即 seq=ack(客户端),ack=seq(客户端)+1
虽然发送了报文，但是因为服务器那边可还有需要发生的数据信息，所以等服务端发送完数据之后，挥在发送一个FIN+ACK进行确认，此时seq,ack不会发生变化即还是
“ seq=ack(客户端),ack=seq(客户端)+1”

第三步

这一步和握手的一样，自己的序号是对方的确认号，自己的确认号是对方的序号+1