TCP 的工作原理是什么？优缺点分别是什么？

发表于 作者 IT之美

TCP协议全称为Transmission Control Protocol,传输控制协议。它的工作原理如下:

  1. 建立连接:客户端发送SYN报文,服务器回复SYN+ACK报文,客户端回复ACK报文,完成三次握手,连接建立。
  2. 发送并确认数据:客户端发送包含序号的报文,服务器回复确认报文ACK,确认序号。
  3. 失序和重传:如果服务器未收到报文或ACK,会重传数据。接收方也会发送重复确认报文。
  4. 流量控制:通过windows大小控制发送方的数据量,防止接收方过载。
  5. 拥塞控制:根据网络拥塞情况调整windows大小,控制发送速率。
  6. 断开连接:客户端发送FIN报文,服务器回复ACK并发送FIN报文,客户端回复ACK,完成四次握手,连接结束。

TCP协议的优点:

  1. 连接导向,传输可靠。
  2. 实现粘包拆包,提供字节流接口。
  3. 流量控制和拥塞控制,避免接收方过载和网络拥塞。

TCP协议的缺点:

  1. 传输效率略低,需维持连接状态和确认接收。
  2. 只能点对点通信,不支持广播和多播。
  3. 有连接状态,资源开销较大,不适合大规模连接。

代码示例:
客户端:

python
import socket

sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
sock.connect(('127.0.0.1', 8080))

while True: 
    msg = input()
    sock.send(msg.encode())

sock.close()  # 终止连接

服务器:

python  
import socket

sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
sock.bind(('127.0.0.1', 8080))
sock.listen(5)

conn, addr = sock.accept()

while True:
    data = conn.recv(1024)  # 接收数据 
    print('接收到数据:', data.decode())

conn.close()  # 终止连接

TCP协议是面向连接的传输协议,它建立连接,确认接收和控制流量,实现可靠传输。相比UDP,TCP传输效率略低,但更加可靠。理解TCP的工作原理,有助于我们选择TCP或UDP协议来实现网络应用。掌握TCP,是网络编程的基础。