TCP協議是什么？

TCP（傳輸控制協議）是Internet協議族中的核心協議之一，工作在傳輸層。它為應用層提供面向連接的、可靠的字節流服務。

TCP協議的主要特點

1. 面向連接

TCP在傳輸數據之前，必須先建立連接。

2. 可靠傳輸

TCP通過多種機制保證數據傳輸的可靠性：

確認應答機制
每發送一段數據，接收方都要回復一個ACK確認。

超時重傳
如果發送方在規定時間內沒收到ACK，就重新發送數據。

序列號機制
每個字節都有一個序列號，確保數據按正確順序組裝。

校驗和
檢測數據在傳輸過程中是否出錯。

3. 流量控制

TCP會根據接收方的處理能力來調整發送速度，避免接收方被"撐爆"。

4. 擁塞控制

當網絡擁堵時，TCP會主動降低發送速度，避免讓網絡更加擁堵。

TCP首部格式

源端口和目標端口（各16位）

這兩個字段標識了通信的兩端。端口號的范圍是0-65535，其中：

• 0-1023：知名端口（如HTTP的80，HTTPS的443）
• 1024-49151：注冊端口
• 49152-65535：動態/私有端口

序列號（32位）

序列號用來標識每個字節的位置。TCP把數據流看作一個巨大的字節數組，每個字節都有一個序列號。

確認號（32位）

確認號表示期望收到的下一個字節的序列號。比如我收到了序列號1000-1499的數據，那么我會發送ACK=1500，表示"1500之前的數據我都收到了，請發送1500開始的數據"。

數據偏移（4位）

也叫首部長度，表示TCP首部有多少個32位字（4字節）。由于這個字段只有4位，所以TCP首部最長是15×4=60字節。

保留字段（6位）

目前全部設為0，為將來擴展使用。

控制位（6位）

這6個標志位控制TCP的行為：

URG（緊急）：標識緊急數據
ACK（確認）：標識確認號字段有效
PSH（推送）：要求立即推送數據給應用程序
RST（復位）：重置連接
SYN（同步）：用于建立連接
FIN（結束）：用于關閉連接

窗口大小（16位）

表示接收方還能接收多少字節的數據，用于流量控制。

校驗和（16位）

用于檢測TCP首部和數據在傳輸過程中是否出錯。計算校驗和時，不僅包括TCP首部和數據，還包括IP首部中的源IP地址、目標IP地址等信息。

緊急指針（16位）

當URG標志位設置時，這個字段指向緊急數據的結束位置。

選項字段（可變長度）

最常見的選項包括：

• 最大段大小（MSS）：TCP能接收的最大數據段長度
• 窗口擴大：擴大窗口大小的表示范圍
• 時間戳：用于計算往返時間

總結

TCP協議的核心思想就是"可靠"二字，通過序列號、確認應答、超時重傳等機制，確保數據能夠準確、完整、有序地到達目的地。