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1、检验和
TCP检验和的计算与UDP一样，在计算时要加上12byte的伪首部，检验范围包括TCP首部及数据部分，但是UDP的检验和字段为可选的，而TCP中是必须有的。计算方法为：在发送方将整个报文段分为多个16位的段，然后将所有段进行反码相加，将结果存放在检验和字段中，接收方用相同的方法进行计算，如最终结果为检验字段所有位是全1则正确（UDP中为0是正确），否则存在错误。
2、序列号
TCP将每个字节的数据都进行了编号，这就是序列号。
序列号的作用：
a、保证可靠性（当接收到的数据总少了某个序号的数据时，能马上知道）
b、保证数据的按序到达
c、提高效率，可实现多次发送，一次确认
d、去除重复数据
数据传输过程中的确认应答处理、重发控制以及重复控制等功能都可以通过序列号来实现
3、确认应答机制（ACK）
TCP通过确认应答机制实现可靠的数据传输。在TCP的首部中有一个标志位——ACK，此标志位表示确认号是否有效。接收方对于按序到达的数据会进行确认，当标志位ACK=1时确认首部的确认字段有效。进行确认时，确认字段值表示这个值之前的数据都已经按序到达了。而发送方如果收到了已发送的数据的确认报文，则继续传输下一部分数据；而如果等待了一定时间还没有收到确认报文就会启动重传机制。
正常情况下的应答机制：
4、超时重传机制
当报文发出后在一定的时间内未收到接收方的确认，发送方就会进行重传（通常是在发出报文段后设定一个闹钟，到点了还没有收到应答则进行重传），其基本过程如下：
当然，未收到确认不一定就是发送的数据包丢了，还可能是确认的ACK丢了：
当接收方接收到重复的数据时就将其丢掉，重新发送ACK。而要识别出重复的数据，就要用到前面提到的序列号了，利用序列号很容易就可以做到去重的效果。
重传时间的确定：报文段发出到收到应答中间有一个报文段的往返时间RTT，显然超时重传时间RTO会略大于这个RTT，TCP会根据网络情况动态的计算RTT，即RTO是不断变化的。在Linux中，超时以500ms为单位进行控制，每次判定超时重发的超时时间都是500ms的整数倍。其规律为：如果重发一次仍得不到应答，就等待2*500ms后再进行重传，如果仍然得不到应答就等待4*500ms后重传，依次类推，以指数形式递增，重传次数累计到一定次数后，TCP认为网络或对端主机出现异常，就会强行关闭连接。
5、连接管理机制
连接管理机制即TCP建立连接时的三次握手和断开连接时的四次挥手。
首先三次握手：
建立过程为：
（1）B首先建立传输控制块TCB，进入LISTEN（收听）状态，等待用户的连接请求。如有，则建立连接。（这个过程在套接字编程中为服务器端调用socket函数、bind函数和listen函数的过程）
（2）A建立传输控制块TCB，然后向B发送连接请求报文段，报文段中首部的同步位SYN=1，同时选择一个序列号seq=x，TCP规定SYN报文段不携带数据，但要消耗一个序列号。然后A进入SYN-SENT（同步已发送）状态。（这个过程在套接字编程中为客户端调用socket函数和connect函数的过程）
（3）B收到请求后，如同意建立连接，就向A发送确认报文段。此时SYN=1、ACK=1，确认号ack=x+1，同时选择一个序列号seq=y，这个报文也不携带数据，但要消耗一个序列号。然后B进入SYN-RCVD状态（同步收到）。
（4）A收到B的确认后，还要向B发送确认。确认报文段的ACK=1，确认号ack=y+1，seq=x+1。TCP规定，ACK报文段可以携带数据，而如果不携带数据则不消耗序列号，此时下一个报文段的序列号仍为seq=x+1。这时，连接就建立成功了，A进入ESTABLISHED状态（已建立连接状态）。
（5）当B收到A的确认后，也进入ESTABLISHED状态，此时就可以进行数据传输了。
当然，在进行三次握手时不是仅进行连接，可能还会进行一些后续操作所需要的信息交流。
四次挥手：
在连接释放时，连接的两方都要同意才能够释放成功（就像情侣分手一样，分手时两个人的事儿）。连接的双方都可以提出释放连接，这里假设A先提出释放连接，首先双方都处于ESTABLISHED状态。
（1）当A的数据传送完后，就可以向其TCP发起连接释放了，此后停止再发送数据，主动关闭TCP连接。首先A向B发送一个FIN报文段，报文段首部FIN=1，序列号seq=u（u为最后传送的数据的序列号加1），然后A进入FIN-WAIT-1（终止等待1）状态。FIN报文段不能携带数据，但要消耗一个序列号。
（2）B收到释放连接的报文段后即发出确认报文段，报文首部ACK=1，ack=u+1，seq=v（v等于B前面传送过的数据的序列号加1），然后B进入CLOSE-WAIT（关闭等待）状态。这时从A到B这个方向的连接就释放了，TCP连接就处于半关闭状态。（注意：此后A不能主动向B发送数据，但是A可以给B发送确认报文段，也就是说A仍要接收来自B的报文，因为从B到A这个方向的连接还没有关闭）
（3）当A收到B的确认报文后，就进入FIN-WAIT-2（终止等待2）状态，等待B发出的连接释放报文段。
（4）当B的数据发送完毕后，其应用进程就通知TCP释放连接。B向A发送FIN报文，报文段首部FIN=1，ack=u+1（重复发送上一次已经发送过的确认号），seq=w（w为B最后发送报文段的序列号加1）。然后B进入LAST-ACK（最后确认）状态，等待A的确认。
（5）A在接收到B的连接释放报文后，必须进行确认。A向B发送的确认报文段中报文首部ACK=1，ack=w+1，seq=u+1。然后A进入TIME-WAIT（时间等待）状态（如果无差错，此状态时间为2MSL），注意，此时TCP连接还没有释放掉，必须经过TIME-WAIT设置的时间2MSL后，A撤销相应的传输控制块TCB，才进入CLOSED状态，结束了此次TCP连接。MSL叫做最长报文段寿命，RFC793建议设为2分钟，但在现在实际网络情况中，常用值有三种：30秒，1分钟，2分钟。必须要在A进入CLOSED状态后才能开始建立下一个新的连接。
（6）B收到A的确认报文后，也进入CLOSED状态，撤销相应的传输控制块TCB，此时，TCP连接全部断开。
这样TCP四次挥手完成。
6、流量控制
接收端处理数据的速度是有限的，如果发送方发送数据的速度过快，导致接收端的缓冲区满，而发送方继续发送，就会造成丢包，继而引起丢包重传等一系列连锁反应。
因此TCP支持根据接收端的处理能力，来决定发送端的发送速度，这个机制叫做流量控制。
在TCP报文段首部中有一个16位窗口长度，当接收端接收到发送方的数据后，在应答报文ACK中就将自身缓冲区的剩余大小，放入16窗口大小中。这个大小随数据传输情况而变，窗口越大，网络吞吐量越高，而一旦接收方发现自身的缓冲区快满了，就将窗口设置为更小的值通知发送方。如果缓冲区满，就将窗口置为0，发送方收到后就不再发送数据，但是需要定期发送一个窗口探测数据段，使接收端把窗口大小告诉发送端。 其过程如下：
注意：窗口大小不受16位窗口大小限制，在TCP首部40字节选项中还包含一个窗口扩大因子M，实际窗口大小是窗口字段的值左移M位。
7、拥塞控制
流量控制解决了 两台主机之间因传送速率而可能引起的丢包问题，在一方面保证了TCP数据传送的可靠性。然而如果网络非常拥堵，此时再发送数据就会加重网络负担，那么发送的数据段很可能超过了最大生存时间也没有到达接收方，就会产生丢包问题。
为此TCP引入慢启动机制，先发出少量数据，就像探路一样，先摸清当前的网络拥堵状态后，再决定按照多大的速度传送数据。
此处引入一个拥塞窗口：
发送开始时定义拥塞窗口大小为1；每次收到一个ACK应答，拥塞窗口加1；而在每次发送数据时，发送窗口取拥塞窗口与接送段接收窗口最小者。
慢启动：在启动初期以指数增长方式增长；设置一个慢启动的阈值，当以指数增长达到阈值时就停止指数增长，按照线性增长方式增加；线性增长达到网络拥塞时立即“乘法减小”，拥塞窗口置回1，进行新一轮的“慢启动”，同时新一轮的阈值变为原来的一半。
“慢启动”机制可用图表示：
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