Как работает TCP?

TCP обеспечивает надёжную, ориентированную на соединение доставку данных в IP-сетях.

Ключевые стадии и механизмы:

1. Установка соединения (Three-way Handshake):

   • Клиент отправляет SYN-пакет с предлагаемым начальным порядковым номером (ISN).
   • Сервер отвечает SYN-ACK-пакетом, подтверждая получение SYN и отправляя свой ISN.
   • Клиент отправляет ACK-пакет, подтверждая получение SYN-ACK.

2. Передача данных:

   • Данные разбиваются на сегменты.
   • Каждый сегмент имеет заголовок с порядковым номером и контрольной суммой.
   • Получатель отправляет подтверждение (ACK) о получении сегмента с номером следующего ожидаемого сегмента.

3. Контроль потока (Flow Control):

   • Получатель сообщает отправителю о размере свободного буфера (размер окна).
   • Отправитель не посылает больше данных, чем указано в окне получателя. Предотвращает переполнение буфера получателя.

4. Контроль ошибок (Error Control):

   • Используются контрольные суммы для проверки целостности сегментов.
   • Если сегмент потерян или повреждён, получатель не отправляет ACK для этого сегмента. Отправитель, не получив своевременного ACK, повторно передаёт сегмент (таймаут).

5. Контроль перегрузки (Congestion Control):

   • Механизмы для предотвращения перегрузки сети (например, Slow Start, Congestion Avoidance, Fast Retransmit, Fast Recovery).
   • Размер окна отправки динамически изменяется в зависимости от условий сети (потери пакетов, RTT).

6. Завершение соединения (Four-way Handshake):

   • Одна сторона отправляет FIN-пакет, указывая, что больше не будет отправлять данные.
   • Другая сторона подтверждает FIN (ACK) и может продолжать передавать свои данные.
   • Когда другая сторона также готова, она отправляет свой FIN-пакет.
   • Первая сторона подтверждает FIN второй стороны (ACK).

Отличия от UDP: