2.3. TCP协议

2.3. TCP协议

2.3.1. 简介

TCP（Transmission Control Protocol，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，由RFC 793定义。

2.3.2. TCP状态

2.3.2.1. 三次握手

三次握手（Three-Way Handshake）是指建立一个TCP连接时，需要客户端和服务端总共发送3个包以确认连接的建立。

第一次握手客户端将标志位 SYN 置为1，随机产生一个值 seq=s ，并将该数据包发送给服务端，客户端进入 SYN_SENT 状态，等待服务端确认。

第二次握手服务端收到数据包后由标志位 SYN=1 知道客户端请求建立连接，服务端将标志位 SYN 和 ACK 都置为1，ack=s+1，随机产生一个值 seq=k ，并将该数据包发送给客户端以确认连接请求，服务端进入 SYN_RCVD 状态。

第三次握手客户端收到确认后，检查ack值是否为s+1，ACK标志位是否为1，如果正确则将标志位 ACK 置为1，ack=k+1，并将该数据包发送给服务端，服务端检查ack值是否为k+1，ACK标志位是否为1，如果正确则连接建立成功，客户端和服务端进入 ESTABLISHED 状态，完成三次握手。

2.3.2.2. 四次挥手

四次挥手（Four-Way Wavehand）指断开一个TCP连接时，需要客户端和服务端总共发送4个包以确认连接的断开。

第一次挥手客户端发送一个 FIN ，用来关闭客户端到服务端的数据传送，客户端进入 FIN_WAIT_1 状态。

第二次挥手服务端收到 FIN 后，发送一个 ACK 给客户端，确认序号为收到序号+1，服务端进入 CLOSE_WAIT 状态。

第三次挥手服务端发送一个 FIN ，用来关闭服务端到客户端的数据传送，服务端进入 LAST_ACK 状态。

第四次挥手客户端收到 FIN 后，客户端进入 TIME_WAIT 状态，接着发送一个 ACK 给服务端，确认序号为收到序号+1，服务端进入 CLOSED 状态，完成四次挥手。

2.3.3. 拥塞控制

拥塞是指网络中报文数量过多，使得服务端来不及处理，以致引起这部分乃至整个网络性能下降的现象，严重时甚至会导致网络通信业务陷入停顿即出现死锁现象。

TCP采用拥塞控制算法来减少或者避免拥塞现象的发生，TCP的拥塞算法有过多种实现，包括Tahoe、Reno、NewReno、Vegas、Hybla、BIC 、CUBIC、SACK、Westwood、PRR、BBR等。

2.3.4. 参考链接

RFC 793 TRANSMISSION CONTROL PROTOCOL
RFC 2001 TCP Slow Start, Congestion Avoidance, Fast Retransmit, and Fast Recovery Algorithms
RFC 3390 Increasing TCP’s Initial Window
RFC 5681 TCP Congestion Control
TCP congestion control wiki