tcp是傳輸層協議，爲上層應用層提供可靠地、端到端的數據傳輸。可靠是因爲tcp是有連接、有重傳機制的；端到端是指tcp只處理端口之間的通信，ip尋址是網絡層和鏈路層負責的。
tcp建立連接，三次握手
（1）client發送一個tcp報文，請求建立連接，報文裏包含如下信息：SYN位置1，seq序號x，表示當前client端發送報文編號爲x；發送以後，client進入SYN_SEND狀態；
（2）server收到client請求建立連接的報文，發送一個響應報文，包含如下信息：SYN位置爲1，ACK位置爲1，ack序號爲x+1，seq序號爲y，ack序號的意思，是說收到了x號報文，可以發送x+1號報文了；seq序號的意思，是當前server端發送報文的編號爲y。發送以後，server進入SYN_RECV狀態；
（3）client收到server的確認連接響應報文，再發送一個確認響應報文，包含如下信息：ACK位置爲1，ack序號y+1，表示收到了server的y號報文，可以發送y+1號報文了。之後雙方都進入ESTIBLISHED狀態。；
一種攻擊方式就是僞造client，給server發送大量的SYN請求，導致server創建大量的SYN_RECV狀態的連接。解決方法是檢查請求建立連接的ip。
tcp斷開連接，四次揮手
client和server都可以主動斷開連接。假設主動斷開連接方爲a，另一方爲b。
（1）a發送一個終止報文，FIN位置爲1，之後就進入FIN_WAIT1狀態。
（2）b收到a的終止報文，發送確認收到FIN的報文，之後a進入FIN_WAIT2狀態，b進入CLOSE_WAIT狀態。
（3）b也處理完成，發送終止報文給a，然後進入LAST_ACK狀態，等待a迴應。
（4）a收到b的終止報文，發送確認報文給b，並進入TIME_WAIT狀態，b收到後變成CLOSED狀態
TIME_WAIT狀態
主動發起斷開連接的一方，在最後會進入TIME_WAIT狀態，等待2MSL時間之後再斷開連接。MSL是報文在網絡中存活的最大存活時間。之所以要等待2MSL，是因爲如果第4步的報文丟失，b會發送重傳請求給a，即再發送一個FIN報文給a，如果此時a已經關閉，就不能正確響應b。更危險的是，如果這個端口被重新建立了連接，會造成狀態錯亂。
大量TIME_WAIT狀態
之前見到別人做壓力測試，導致服務器上出現大量的TIME_WAIT狀態，端口號被用盡。windows上2msl大概是4分鐘。如果快速創建多個短連接又很快關閉，就會出現TIME_WAIT狀態飽和的問題。解決方案就是減少TIME_WAIT的等待時間。
tcp報文
tcp報文頭包括源端口（16bit），目標端口（16bit），seq（32bit），ack_seq（32bit），SYN/ACK/FIN等標記位，窗口長度。
tcp的擁塞控制
發送方的發送窗口大小，不是固定的，而是動態的，基於擁塞控制算法：初始窗口尺寸爲cwd，如果按時收到了接收方響應，則窗口尺寸擴大兩倍；當窗口尺寸達到閾值時，不再成倍增長，轉爲線性增長，即一次擴大1。一旦發生重傳，則立刻把當前窗口減半。
重傳有兩種：超時重傳和快重傳。超時重傳很容易理解，如果發送方長時間沒有收到接收方的響應報文，則重新範松。快重傳：接收方如果收到一個亂序的報文，則發送上一個報文的確認ack。發送方收到三條同樣的確認ack時，即認爲有報文丟失，立刻重傳，不等超時。