1. 什么是TCP？

1.1. TCP协议

TCP 基本认识

TCP是 面向连接的、可靠的、基于字节流的 传输层 通信协议。

• [面向连接的] 必须是「一对一」的连接，不能像UDP协议那样一个主机同时向多个主机发送消息；
• [可靠的] TCP协议有非常多复杂的机制来「保证报文一定被送达」；
• [字节流] 消息会被切割并以流的形式进行传输。

1.2. 如何唯一确定一个TCP连接？

TCP四元组可用于唯一确定一个连接，四元组包括：

• 源地址（发送端IP地址）；
• 源端口（发送端端口号）；
• 目的地址（接收端IP地址）；
• 目的端口（接收端端口号）。

其中 “ip地址: 端口号” 又被成为「套接字socket」。

对于客户端，不同的进程会占用不同的端口号，而服务端则只有一个端口号。

2. TCP和UDP的差别

2.1. 二者的特点

TCP - 可靠性：面向连接、可靠的、基于字节流的 传输层协议；

UDP - 实时性：无连接的、尽最大努力传输且不保证可靠的、基于报文的 传输层协议。

2.2. 应用场景

TCP的「可靠性」用于实现可靠通信，但建立连接、保证不丢包的一系列机制很可能造成网络延迟；

UDP虽然不能保证可靠传输，但其「实时性」非常出色，常用于直播、音视频通话或广播。

3. 连接的建立与断开

3.1. 连接的建立

建立连接时，必须是「客户端主动」打开连接，「服务端被动」打开连接。

3.2. 连接的断开

断开连接时，任意一方都可以「主动断开」连接，而另一方则会「被动断开」连接。

4. 连接相关的字段

1. [SYN]：控制字段，值为"1"时，表示希望与对方同步数据（想要发送消息）；
2. [ACK]：控制字段，值为"1"时，表示确认收到了对方的消息；
3. [RST]：控制字段，值为"1"时，表示发生异常，需要终止当前连接；
4. [FIN]：控制字段，值为"1"时，表示数据已发送完毕，可以断开连接了；
5. [seq]：本次消息的序号，客户端初始序号称为 client_isn，服务端初始序号成为 server_isn；
6. [ack]：期望收到的对方的序号。收到对方发来的消息后，需要判断 自己即将发送的消息的seq 是否与 对方的ack 匹配，若不匹配则认为网络出现了问题。

若本次发送的消息 需要对「对方发来消息」进行确认，那么就需要将 ACK 设为1，并在本次报文中将seq和ack的值加一，以四次挥手的详细过程举例：

可以看到，第三次挥手中，并 没有将ACK设为1，且改变seq和ack的值，因为早在第二次挥手时就已经对客户端的消息作出了回应，第三次挥手时已经不需要再回应客户端了。

参考资料

TCP三次握手和四次挥手

TCP 是如何工作的？三次握手和四次挥手是什么？

五分钟理解“TCP连接”的涵义。什么是TCP连接？为什么需要TCP连接？

小林coding - TCP基本认识