TCP协议的相关特性

TCP(传输控制协议)是互联网核心协议之一,位于TCP/IP模型的传输层,提供面向连接的、可靠的、基于字节流的数据传输服务。以下是其主要特性详解:

1、面向连接

  • 三次握手建立连接

客户端发送 SYN 包请求连接

服务端回复 SYN-ACK 确认

客户端发送 ACK 完成连接建立

  • 四次挥手释放连接

双方独立关闭双向通道,确保数据完整性

2、可靠性保障

  • 通过多种机制确保数据准确无误送达:

  • 校验和

  • 序列号(按序到达)

  • 确认应答

  • 连接管理

  • 流量控制

  • 拥塞控制

3、全双工通信

  • 连接双方可同时发送和接受数据

  • 每个方向独立维护序列号和窗口状态

4、面向字节流

创建一个 TCP 的 socket,同时在内核中创建一个发送缓冲区和一个接收缓冲区

  • 调用 write 时,数据会先写入发送缓冲区中

  • 如果发送的字节数太长,会被拆分成多个 TCP 的数据包发出

  • 如果发送的字节数太短,就会先在缓冲区里等待,等到缓冲区长度差不多了,或者其他合适的时机发送出去

  • 接收数据的时候,数据也是从网卡驱动到达内核的接收缓冲区中

  • 然后应用程序可以调用 read 从接收缓冲区拿数据

  • 另一方面, TCP 有一个连接,既有发送缓冲区,又有接收缓冲区,那么对于这一个连接,既可以读数据,也可以写数据,这个概念叫做全双工

由于缓冲区的存在, TCP 程序的读和写不需要一一匹配,例如

  • 写100个数据的时候,可以调用一次write 写100个字节,也可以调用100次write, 每次写一个字节

  • 读100个数据的时候,也完全不需要考虑写的时候是怎么写的,既可以一次read 100个字节,也可以一次read一个字节,重复100次

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