什么是TCP(传输控制协议的原理与特点)

TCP（传输控制协议）是互联网协议族的主要协议之一。它位于应用层和网络层之间，用于提供可靠的交付服务。它是一种面向连接的通信协议，有助于通过网络在不同设备之间交换消息。互联网协议 (IP) 建立了在计算机之间发送数据包的技术，与 TCP 配合使用。

TCP的工作原理

为了确保每条消息完好无损地到达其目标位置，TCP/IP 模型将数据分解成小包，然后在另一端将这些包重新组装成原始消息。与一次性发送所有内容相比，以小块信息的形式发送信息可以更轻松地保持效率。 
将特定消息分解为数据包后，如果一条路线堵塞但目的地保持不变，则这些数据包可能会沿多条路线传输。
例如，当用户在世界某个地方的互联网上请求网页时，服务器会处理该请求并将 HTML 页面发送回该用户。服务器使用称为 HTTP 协议的协议。然后 HTTP 请求 TCP 层设置所需的连接并发送 HTML 文件。
现在，TCP 将数据分解成小数据包并将其转发到互联网协议 (IP) 层。然后数据包通过不同的路由发送到目的地。
用户系统中的 TCP 层等待传输完成，并在收到所有数据包后进行确认。

TCP/IP的特点

传输控制协议的一些最突出的特征是

1. 段编号系统

• TCP 通过为每个分段分配编号来跟踪正在发送或接收的分段。
• 特定的字节号被分配给要传输的数据字节，而段被分配序列号。
• 确认号被分配给接收到的段。

2. 面向连接

• 这意味着发送者和接收者相互连接直到该过程完成。
• 数据的顺序保持不变，即传输前后的顺序保持不变。

3. 全双工

• 在 TCP 中，数据可以同时从接收方传输到发送方，反之亦然。
• 它提高了发送方和接收方之间的数据流效率。 

4. 流量控制

• 流量控制限制发送者传输数据的速率。这样做是为了确保可靠的交付。
• 接收方不断向发送方提示可以接收多少数据（使用滑动窗口）

5. 错误控制

• TCP实现了可靠数据传输的错误控制机制
• 错误控制是面向字节的
• 检查段以进行错误检测
• 错误控制包括 –损坏的段和丢失的段管理、乱序段、重复段等。

6. 拥塞控制

• TCP 考虑网络拥塞程度
• 拥塞级别由发送方发送的数据量决定

优点

• 这是一个可靠的协议。
• 它提供了一种错误检查机制以及恢复机制。
• 它提供流量控制。
• 它确保数据按照发送的确切顺序到达正确的目的地。
• 开放协议，不属于任何组织或个人所有。
• 它为网络上的每台计算机分配一个 IP 地址，并为每个站点分配一个域名，从而使每个设备站点在网络上都可区分。

缺点

• TCP 是为广域网而设计的，因此它的大小对于资源匮乏的小型网络来说可能会成为一个问题。
• TCP 运行多个层，因此会降低网络速度。
• 它本质上不是通用的。这意味着，它不能代表 TCP/IP 套件之外的任何协议栈。例如，它无法与蓝牙连接一起使用。
• 自大约 30 年前开发以来，没有任何修改。