TCP是面向連接的,可靠的進程到進程通信的協議。
TCP提供全雙工服務，即數據可在同一時間雙向傳輸，每一個TCP都有發送緩存，用來臨時存儲數據。
TCP將若干個字節構成一個分組，成爲報文段（segment）
TCP報文段封裝在IP數據報中：
TCP報文段的首部格式如圖：
首部長度爲20--60字節，
源端口號：他是16位字段，爲發送方進程對應的端口號。
目標端口號：他是16位字段，對應的是接收端的進程，接收端收到數據段後，根據這個端口號來確定把數據送給那個應用程序的進程。
序號：當TCP從進程接收數據字節時，就把他們存儲在發送緩存中，並對每一個字節進行編號，編號的特點如下：
編號不一定從0開始，一般會產生一個隨機數作爲第一個字節的編號，成爲初始序號（ISN）
TCP每個方向的編號都是互相獨立的。
當字節都被編上號後，TCP就給每個報文段指派一個序號，序號就是該報文段中的第一個字節的編號
當數據到達目的後，接收端會按照這個序號吧把數據重新排列，保證數據的正確性
確認號：對發送端的確認信息，用它來告訴發送端這個序號之前的數據段都已經收到，如確認號是X，就是表示前X-1個數據段都已經收到
首部長度：用它可以確定首部數據結構的字節長度。一般情況下TCP的首部是20字節，但首部長度最大可以擴展爲60字節
保留：這部分保留位供今後擴展功能使用，現在還沒有使用到
控制位：這六位有很重要的作用，TCP的連接、傳輸和斷開都受到這六個控制位的指揮。各位含義如下：
URG：緊急指針有效位
ACK：只有當ACK=1時，確認序列號字段纔有效，當ACK=0時，確認號字段無效。
PSH：標誌位爲1時，要求接收方儘快將數據段送達應用層
RST：當RST值爲1時，通知重新建立TCP連接
SYN：同步序號位，TCP需要建立連接時將這個值設爲1
FIN：發送端完成發送任務位，當TCP完成數據傳輸需要斷開連接時，提出斷開連接的一方將這個值設爲1
窗口大小：說明本地可接收數據段的數目，這個值的大小是可變的，當網絡通暢時將這個窗口值變大以加快傳輸速度，當網絡不穩定時減小這個值可保證網絡數據的可靠傳輸，TCP中的流量控制機制就是依靠變化窗口的大小實現的
校驗和：用來做差錯控制，與IP的校驗和不同，TCP校驗和的計算包括TCP首部、數據和其他填充字節，在發送TCP數據段時，由發送端計算校驗和，當到達目的地時又進行了一次校驗和計算，若這兩次的校驗和一致，則說明數據基本是正確的，否則將認爲該數據已被破壞，接收端將丟棄該數據
緊急指針：和URG配合使用，當URG=1時有效
選項：在TCP首部可以有多達40字節的可選信息
TCP連接：
TCP是面向連接的協議，它在源點和終點之間建立一條虛連接。TCP報文段封裝成IP數據報後，每一個IP數據報可以走不同的路徑到達終點，因此收到的IP數據報可能不按順序到達，甚至可能丟失或損壞。如果一個報文段沒有按順序到達，那麼TCP保留它，然後等待它之前的報文段到達；如果一個報文段丟失或損壞，那麼TCP就要重傳。總之，TCP保證報文段是有序的。
在數據通信之前，發送端與接收端要先建立連接；等待數據發送結束後，雙方再斷開連接。TCP連接的每一方都是由一個IP地址和一個端口號組成的。
TCP建立連接的過程稱之爲三次握手：
三次握手可以理解爲兩個人在打電話
A：你好，我是A，能聽見說話麼
B：聽到了，我是B，你能聽見我說話嗎
A：可以的
第一次握手：客戶端使用一個隨機的端口號向服務器端的80/443端口發送建立連接的請求，此過程的典型標誌就是TCP的SYN控制位爲1，其他五個控制位全爲0。
第二次握手：實際上是分兩部分來完成的。當服務端接受到了客戶端的請求，向客戶端回覆一個確認消息，此過程的典型標誌就是TCP的ACK控制位爲1，其他五個控制位全爲0，而且確認序列號是客戶端的初始序列號+1。
服務端也向客戶端發送建立連接的請求，此過程的典型標誌和第一次握手一樣。
爲了提高效率，一般將這兩部分合併在一個數據包裏實現。
第三次握手：客戶端收到了服務端的回覆（包含請求和確認），也要向服務端回覆一個確認信息，此過程的典型標誌就是TCP的ACK控制位爲1，其他五個控制位全爲0，而且確認序列號是服務端的初始序列號+1。
上圖中Seq表示請求序列號，ACK表示確認序列號，SYN和ACK爲控制位，可以看出SYN位只有在請求建立連接時才被設置爲1。
TCP使用面向連接的通信方式，它提高了數據傳輸的可靠性，使發送端和接收端在數據正式傳輸之前就有了交互，爲數據正式傳輸打下了可靠的基礎。
TCP斷開連接：
參加交換數據的雙方中的任何一方（客戶端或服務端）都可以關閉連接。TCP斷開連接分四步，也稱爲四次握手，具體過程如下：
服務器向客戶端發送FIN和ACK位置1的TCP報文段。
客戶端向服務器返回ACK位置1的TCP報文段（此時已經單向斷開了連接）。
客戶端向服務端發送FIN和ACK位置1的TCP報文段。
服務端向客戶端返回ACK位置1的TCP報文段。
在TCP斷開連接的過程中，有一個半關閉的概念，TCP的一方（通常是客戶端）可以終止發送數據，但仍然可以接受數據，稱爲半關閉。主要是用在客戶端不需要發送數據了，會發送一個FIN報文段，半關閉這個連接，服務器發送ACK報文段接受半關閉，服務端會繼續傳輸數據，而客戶端只發送ACK確認，不再發送任何數據。當服務端把所有的數據發送完畢時，就發送FIN報文段，客戶端再發送ACK報文段，這樣就斷開了TCP連接。
爲什麼TCP協議終止連接要四次？
1、當客戶端確認發送完數據且知道服務端已經接受完了，想要關閉發送數據口（當然確認信號還是可以發），就會發FIN給服務端。
2、服務端收到客戶端發送的FIN，表示收到了，就會發送ACK回覆。
3、但這時服務端可能還在發送數據，沒有想要關閉數據口的意思，所以FIN與ACK不是同時發送的，而是等到服務端數據發送完了，纔會發送FIN給客戶端。
4、客戶端收到服務端發來的FIN，知道服務端的數據也發送完了，回覆ACK， 客戶端等待2MSL以後，沒有收到B傳來的任何消息，知道服務端已經收到自己的ACK了，客戶端就關閉連接，服務端也關閉連接了。