傳輸控制協議

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傳輸控制協議(Transmission Control Protocol,TCP)

　　傳輸控制協議是實現電腦之間的通信、網路系統資源共用所必不可少和非常重要的協議。它實現的功能不僅僅是彌補物理層和數據鏈路層協議中通信功能的缺陷，保證相同電腦系統之間、相同電腦網路系統之間信息的可靠傳輸，通過傳輸控制協議還要實現不同電腦系統之間、不同電腦網路系統之間信息的可靠傳輸。雖然目前傳輸控制協議的種類很多，但最典型的傳輸控制協議是TCP／IP協議。

　　(1)TCP提供的是面向連接的、可靠的數據流傳輸，而UDP提供的是非面向連接的、不可靠的數據流傳輸。面向連接的協議在任何數據傳輸前就已建立好點到點的連接。ATM和幀中繼是面向連接的協議，但它們工作在數據鏈路層，而不是在傳輸層。普通的音頻電話也是面向連接的。

　　(2)TCP的目的是提供可靠的數據傳輸，併在相互進行通信的設備或服務之間保持一個虛擬連接。TCP在數據包接收無序、丟失或在交付期間被破壞時，負責數據恢復。它通過為其發送的每個數據包提供一個序號來完成此恢復。較低的網路層會將每個數據包視為一個獨立的單元，因此，數據包可以沿完全不同的路徑發送，即使它們都是同一消息的組成部分。這種路由與網路層處理分段和重新組裝數據包的方式非常相似，只是級別更高而已。為確保正確地接收數據，TCP要求在目標電腦成功收到數據時發回一個確認(即ACK)。如果在某個時限內未收到相應的ACK，則將重新傳送數據包。如果網路擁塞，這種重新傳送將導致發送的數據包重覆。但是，接收電腦可使用數據包的序號來確定它是否為重覆數據包，併在必要時丟棄它。

　　(3)TCP的魯棒性要求。TCP的設計應當能夠自動地適應各種不同的物理網路狀況，為了實現這一點，TCP使用了一系列流量控制和擁塞控制機制，在TCP中，應用數據被分割為TCP認為最適合發送的數據塊，這和UDP完全不同。在UDP中，應用程式產生的數據報長度將保持不變，TCP的發送端使用了一個滑動視窗來控制發送的速率，使得不會出現發送端發送速率過快導致接收端無法處理的情況，而接收端也維持了一個滑動視窗來進行數據的接收，TCP的擁塞控制是保證TCP魯棒性的一個重要因素，擁塞控制假定數據報丟棄是由網路擁塞造成的，通過控制擁塞視窗的大小，使TCP的發送速度能夠自動地適應網路擁塞的狀況。

　　TCP連接的建立主要是通過三次握手來建立的。所謂三次握手，就是通過客戶端首先向伺服器發送連接請求，伺服器確認這一連接請求，再經客戶端確認後，建立連接。在連接建立後，客戶端和伺服器才開始正常的數據通信，在通信結束後，由於TCP連接的雙向性，在連接關閉時，每個方向需要單獨地進行關閉，因此TCP使用四次握手來關閉一個連接。