什么是TCP？TCP的中文名叫做傳輸控制協(xié)議，是供已經(jīng)連接因特網(wǎng)的計算機進行通信的通信協(xié)議。

01 到底啥是TCP?

計算機通信協(xié)議是對那些計算機必須遵守以便彼此通信的的規(guī)則的描述。TCP是互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議之一，也是主要的協(xié)議之一。

為啥?

因為它起源于最初的網(wǎng)絡(luò)實施，在網(wǎng)絡(luò)實施中，它對互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議起到了重要的補充作用。因此，整個套件通常被人稱呼為TCP/IP。

TCP/IP 定義了電子設(shè)備(比如計算機)如何連入因特網(wǎng)，以及數(shù)據(jù)如何在它們之間傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)。

TCP主要是給在用IP網(wǎng)絡(luò)通信的主機上運行的應(yīng)用程序之間，提供一種可靠、有序且經(jīng)過錯誤檢查的八位字節(jié)流傳遞。萬維網(wǎng)、文件傳輸、遠程管理等主要互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用都依賴于TCP。

如果是那種不需要靠數(shù)據(jù)流服務(wù)的應(yīng)用程序，就可以使用UDP(用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議)，它和TCP(傳輸控制協(xié)議)不同，前者強調(diào)降低延遲，后者強調(diào)可靠有序。

再說一點：TCP負(fù)責(zé)發(fā)現(xiàn)傳輸?shù)膯栴}，一有問題就發(fā)出信號，要求重新傳輸，直到所有數(shù)據(jù)安全正確地傳輸?shù)侥康牡亍６鳬P則是給因特網(wǎng)的每一臺電腦規(guī)定一個地址。

有小白看到這里會問，那為啥計算機里一定要用到“xx協(xié)議”來傳輸信息呢?

因為單一的計算機并沒有辦法為人類發(fā)揮出較大的效用，只有把一臺又一臺的電腦連接起來，才能發(fā)揮出我們現(xiàn)在的功效。

這個連接不僅僅是單純的網(wǎng)絡(luò)連接，連起來也并不是簡單的用電線把你的心和我的心串一串就可以解決的，那咋整?

我舉個例子啊：

每個電腦都運行著不同的操作系統(tǒng)，來給你提供對應(yīng)的服務(wù)，對吧?

那么，電腦基于不同的系統(tǒng)，它們對于同個信息的表達是完全不一樣的，就想美國人說Good Morning，日本人說哦害喲，我說早啊大兄弟。

那語言不通，不能友好交流，就得想個辦法，我們一起制定一個共通的規(guī)則來進行交流就行了嘛。

于是TCP/IP這樣的協(xié)議就出現(xiàn)了。

計算機因為有了這類型的很多協(xié)議，就像人類學(xué)了多門外語一樣，就終于可以和其他的計算機終端放飛自我的交流了。

02 TCP是啥時候出現(xiàn)的?

講到TCP的誕生，就要回顧到1974年的那個夏天。

卡恩描述了一種使用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間分組交換來共享資源的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，這就是TCP/IP的雛形。

1974年的那個冬天，卡恩和瑟夫的第一份tcp協(xié)議詳細(xì)說明正式發(fā)表。

當(dāng)時，他們做了一個試驗，將信息包通過點對點的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，通過陸地電纜，再通過衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，然后由地面?zhèn)鬏敚灤畾W洲和美國，經(jīng)過各種電腦系統(tǒng)，全程9.4萬公里，竟然沒有丟失一個數(shù)據(jù)位!

這樣的遠距離可靠數(shù)據(jù)傳輸，證明了TCP/IP協(xié)議的成功。

1983年元旦，運行了比較長時間的、曾被人們習(xí)慣了的NCP被停止使用，從此以后，TCP/IP協(xié)議就成了因特網(wǎng)上所有主機間的共同協(xié)議，被作為一種必須遵守的規(guī)則被肯定和應(yīng)用。

03 TCP的“三次握手”是什么意思?

介紹完了TCP到底是個啥，現(xiàn)在我們來講講，TCP這個“握手”是怎么個回事兒。

“握手”你可以理解為是TCP發(fā)功時所需要的儀式。

因為TCP常常用來發(fā)送大批量的數(shù)據(jù)，所以，為了提供可靠的的傳送服務(wù)，TCP在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，都需要用一種特定的順序?qū)?shù)據(jù)包編號，并將這些數(shù)據(jù)包傳送給目標(biāo)，再確認(rèn)消息。當(dāng)對應(yīng)的程序收到數(shù)據(jù)后，確認(rèn)收到也需要用到TCP。

其實呢，三次握手就是為了對每次發(fā)送的數(shù)據(jù)量進行跟蹤與協(xié)商，確保數(shù)據(jù)段的發(fā)送和接收同步，根據(jù)所接收到的數(shù)據(jù)量而確認(rèn)數(shù)據(jù)發(fā)送、接收完畢后何時撤消聯(lián)系，并建立虛連接。

那說了半天，到底握手是怎么握?

Step 1、TCP客戶端準(zhǔn)備發(fā)送一個syn段，用來指明客戶打算鏈接的服務(wù)器端口以及isn(初始序號)。那么這個syn就被稱為“報文段1”。

Step 2、那么，接下來，TCP服務(wù)端就會發(fā)回包含TCP服務(wù)端isn的syn段(即報文段2)作為回應(yīng)。與此同時，TCP服務(wù)端會將確認(rèn)序號設(shè)置為TCP客戶端的isn+1，以對TCP客戶端的s y n報文段進行確認(rèn)。

Step 3、最后，TCP客戶端也必須將確認(rèn)的序號設(shè)置為TCP服務(wù)端的isn+1，作為對TCP服務(wù)端syn報文段的確認(rèn)(即報文段3)這三個報文段就代表了連接的建立，而這個過程，就是TCP的三次握手(three-wayhandshake)。

04 TCP 為什么是三次握手，而不是兩次或四次?

當(dāng)有人談?wù)撨@個問題的時候，實則是在談?wù)摚?/p>

當(dāng) TCP 服務(wù)端發(fā)送連接請求確認(rèn)報文段之后，當(dāng) TCP 客戶端收到這個報文，其實就算建立連接了，這個時候直接發(fā)送數(shù)據(jù)不就行了，為什么還要再次發(fā)送一個 TCP 普通確認(rèn)報文段呢?這就這個問題的“真實翻譯”。

我們從兩個角度來解釋一下：

01 過程論證

我們就把這個過程簡單點說吧，別整的那么復(fù)雜。

我們假設(shè)一下，如果只握手兩次，會是什么情況?

假設(shè)，客戶端發(fā)送的第一個連接請求沒有成功，那服務(wù)端就沒辦法收到這個報文段，對吧?

你如果給女朋友發(fā)微信沒發(fā)出去，肯定會再發(fā)一次啊。那客戶端也是這么想的啊，它準(zhǔn)備重新發(fā)送連接+請求報文段，那，服務(wù)器這下可算收到這個報文段了，進入連接建立好了狀態(tài)。

客戶端這個時候，也進入了連接，建立狀態(tài)，可以進行數(shù)據(jù)傳輸了對吧?

但是呢，第一次的請求報文發(fā)送失敗了，它悄咪咪的開始了超時重傳，但客戶端和服務(wù)端都早已建立好了鏈接，這個時候就導(dǎo)致TCP的服務(wù)端白白等待，浪費大量資源。

所以兩次握手性價比不高，穩(wěn)定性不足。

再簡單一點舉個例子：小明給小紅發(fā)消息，小紅呢，收到小明消息后，回了個消息。

那么證明了一點，就是小明發(fā)送能力沒有問題，小紅接收能力也沒有問題。

那如果小明不回了，那小明到底看到?jīng)]看到消息就無法判斷了，小紅就會想：到底是啥原因他不回我消息啊?我做錯了啥啊?

所以啊，小明如果在再發(fā)一次消息給小紅的話，就確認(rèn)了小明其實看到了小紅的消息，也確認(rèn)了小明的接收能力是正常的。

同時，小紅也的確真的給小明發(fā)了消息，所以他才會回復(fù)，所以小紅的發(fā)送能力也是正常的。

這就是TCP非要握手三次不可的原因。

02 他人論證

還不懂得的，可以圍觀一下謝希仁版的《計算機網(wǎng)絡(luò)》，它全面介紹了計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和原理體系結(jié)構(gòu)、物理層、數(shù)據(jù)鏈路層等內(nèi)容，應(yīng)該沒有沒看過的IT人吧?

書里說過，TCP的握手，其實是為了保證雙方互相明確對方收發(fā)能力的最低值。兩次太少，四次太多，三次正正好。

而且啊，其實不論握手多少次都不能確認(rèn)一條信道是“可靠”的，但通過3次握手可以至少確認(rèn)它是“可用”的，再往上加握手次數(shù)，其實就不過是提高“它是可用的”這個結(jié)論的可信程度。

而且嚴(yán)格來說，三次握手其實是雙方各握手一次，然后各確認(rèn)一次，其中，一次握手+確認(rèn)是合并在一起的，這才是“三次”的由來。