什么是 TCP 连接

TCP连接是一种可靠的、面向连接的通信机制，用于在网络上两台设备之间有序且无差错地传输数据。以下是其核心要点：

1. 连接建立：三次握手

• 步骤：
  1. SYN：客户端发送带有SYN（同步）标志的数据包，包含初始序列号。
  2. SYN-ACK：服务器响应SYN-ACK（同步-确认），包含自己的初始序列号和对客户端序列号的确认。
  3. ACK：客户端发送ACK确认服务器的序列号，连接建立完成。
• 作用：同步双方的初始序列号，确保双方具备收发能力，防止历史连接问题。

2. 连接标识

TCP连接由四元组唯一标识：

• 源IP地址、源端口
• 目标IP地址、目标端口

3. 关键特性

• 可靠性：
  • 序列号与确认号：确保数据按顺序到达，丢失或错误的数据包会重传。
  • 重传机制：超时或快速重传（如收到3次重复ACK）触发重发。
• 流量控制：通过滑动窗口动态调整发送速率，防止接收方缓冲区溢出。
• 拥塞控制：慢启动、拥塞避免等算法，根据网络状况调整发送速率。

4. 连接终止：四次挥手

• 步骤：
  1. FIN：一方发送FIN（终止）标志，表示不再发送数据。
  2. ACK：另一方确认FIN，但可能继续发送未完成的数据。
  3. FIN：另一方发送自己的FIN，表示准备关闭。
  4. ACK：最后一方的确认，连接完全关闭。
• 原因：全双工通信需独立关闭两个方向的传输。

5. 与UDP的区别

• TCP：面向连接、可靠、有序传输，适合文件传输、网页浏览等场景。
• UDP：无连接、不可靠、低延迟，适合视频流、实时游戏等。

6. 状态管理

• 建立阶段：SYN_SENT、SYN_RECEIVED、ESTABLISHED。
• 终止阶段：FIN_WAIT、CLOSE_WAIT、LAST_ACK、TIME_WAIT。

总结：TCP连接通过三次握手建立可靠通道，利用序列号、确认应答、重传等机制确保数据传输的完整性和顺序性，并通过四次挥手优雅终止连接。其设计平衡了可靠性与效率，是互联网通信的基石。