TCP1

TCP提供了一种面向连接的（建立终止的过程），可靠的（每个字节要确认）字节流服务，类似需要经历一个“打电话”的过程，等到通信准备好后才发送数据，最后结束通话。UDP是把数据直接发出去，不管对方有没有收到，就算UDP数据报没有到达，也不会产生ICMP差错报文。

TCP通过以下方式提供可靠性：

       应用数据被分割成TCP认为最适合发送的数据块，不会超过1500字节，握手时协商最大传输单元MSS分隔应用程序给的数据，一般不会分片。

       当TCP发送一个段后他启动一个定时器，等待目的端确认收到这个报文段。如果不能及时收到这个确认，将重发这个报文段。

       当TCP收到发送端的数据，它将发送一个确认，通常推迟几分之一秒。

       TCP将保持他的首部和检验和，目的是监测数据在传输过程中的任何变化，如果收到段的检验和有差错，TCP将丢弃这个报文段。

       既然TCP报文段用作IP数据传输，而IP数据报的到达可能会失序，因此TCP报文段的到达也可能会失序，TCP将对收到的数据进行重新排序，以正常顺序交给应用层。

       IP数据报会发生重复，TCP接收端必须丢弃重复的数据。

       TCP还能提供流量控制，TCP连接的每一方都有固定大小的缓冲区，TCP接收端只允许另一端发送接收缓冲区所能容纳的数据，防止较快的主机致使较慢主机缓冲区溢出。

       TCP保证可靠性的方式是超时重发，只要没得到确认，就一直重发数据报，直到对方确认为止。字节流服务接收方不知道发送方每次传输多少数据。

       TCP首部前四个字节分别为源端口和目的端口，最大65535，源IP目的IP源端口目的端口确定唯一一个TCP连接。后面为两个32位序列号，全双工双向都要确认，增加一个序列号表示成功传输一个字节，与成功传输字节数有关，确认序列号为接收方希望收到的下一个字节。然后四位首部长度（每位4字节位，2⁴-1=15）。然后标志位ACK、SYN、FIN，(SYN，FIN)标识消耗一个序列号，16位窗口大小，TCP的流量控制由每端声明的窗口大小提供。16位检验和（TCP首部和数据）。

       TCP的建立和终止，TCP是一个面向连接的协议。无论哪方发送数据之前都需要建立一条连接，握手互通窗口大小限制双方，UDP不管连接直接发。

       TCP连接的建立，1.服务器必须准备好接收外来连接。通过调用socket，bind，listen三个函数完成，被动打开。2.客户通过调用connect发起主动打开，发送一个SYN分节，告诉服务器将在（待建立）连接中发送数据的初始序列号J。3. 服务器必须确认(ACK)客户的SYN，同时自己发送一个SYN ，含有服务器同一连接中发送数据的序列号k。4.客户发送ACK k+1确认服务器的SYN。每一个SYN的ACK确认号是该SYN的初始序列号加1.

TCP连接的终止，终止一个连接需要4个分节，1.客户端调用close()，发送一个FIN+ACK分节，2.接收到这个FIN的对端被动关闭，服务器回ACK，意味接收端应用进程在连接上无数据，3.一段时间后接收端调用close()关闭套接字，导致TCP给客户发送一个FIN,4.接收这个FIN的源端确认这个FIN。

最大报文长度

       在建立连接时，通信双方要确认对方的最大报文长度MSS。一般SYN长度是MTU减去固定IP和UDP首部的长度。对于一个以太网（本地MTU-40），一般为1460字节。当然如果对于非本地的IP（跨网），这个MSS可能就只有536（最小）字节，而且，如果中间的传输网络的MSS更佳的小的 话，这个值还会变得更小。TCP正常最大1460，一般MTU=1500，一般不会分片。

TCP半关闭

       半开：客户接收到SYN+ACK后没补ACK。在关闭连接，应用程序还有接收数据的能力但不能发送数据，还有一种可能客户端一直处于FIN_WAIT_2状态，而服务器一直处于WAIT_CLOSE状态，知道应用层关闭这个状态。

状态转移，通过netstat –an 查看端口状态

服务器状态转移：

       LISTEN->SYN收到->ESTABLISH->CLOSE_WAIT->LASK_ACK->CLOSED

客户端状态转移：

       SYN_SENT->ESTABLED->FIN_WAIT_1->FIN_WAIT_2->TIME_WAIT(等待最后FIN).其他其他状态迁移

       SYN_SENT->SYN客户和服务端在此状态如果收到SYN，则要发送ACK并把自己调整到SYN收到状态，准备进入ESTABLED。

       SYN_SENT->CLOSED发送超时会返回到CLOSED状态。

       SYN_收到->LISTEN，如果收到RST包，则返回到LISTEN。

2MSL等待状态

       客户发送FIN进入FIN_WAIT_1，服务器收到FIN后进入CLOSE_WAIT，发送ACK，客户收到后进入FIN_WAIT_2，服务器主动关闭发送FIN进入LASK_ACK，客户收到FIN后进入TIME_WAIT，客户发送最后一个ACK服务器收到就CLOSE。客户发最后一个ACK后需要在进入TIME_WAIT并持续等待2MSL时间，在这段2MSL时间内以前TCP的插口对不能使用。MSL:一个分段在互联网最长的生存时间。

       原因1：最后ACK发送可能经过很长MSL时间，服务器未等到这个ACK会重发FIN，一去一回要等待2MSL，让TCP再次发送最后的ACK以防这个ACK丢失（另一端超时并重传最后FIN）。2：如果在2MSL马上使用这个socket继续同服务器建立新的连接，但是以前的那个ACK又回来了，但是这个ACK是以前TCP连接部分与当前TCP无关，当前客户端收到会错误理解，所以要等待2MSL使新连接不受影响。