1 报文格式
- 1.2 Flag
2 连接
- 2.1 握手
  - 2.1.1 配置参数
  - 2.1.2 相关函数
- 2.2 挥手
  - 2.2.1 配置参数
  - 2.2.2 相关函数
4 传输
5 总结
参考文献

1 报文格式

+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|       Source Port (16bit)     |     Destination Port (16bit)  |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                      Sequence Number (32bit)                  |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                  Acknowledgment Number (32bit)                |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|  Data |           |U|A|P|R|S|F|                               |
| Offset|  Reserved |R|C|S|S|Y|I|            Window             |
| (4bit)|  (10bit)  |G|K|H|T|N|N|                               |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|           Checksum            |         Urgent Pointer        |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                    Options                    |    Padding    |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                             data                              |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

四元组（源IP、源端口、目标IP、目标端口）唯一标识一个TCP报文。
seq，序列号，告诉对端本次发送数据的 offset，解决乱序问题。
ack，确认应答号，告诉对端已经确认的序列号，解决丢包问题。
win，窗口大小，使用滑动窗口实现流量控制、拥塞控制。

1.2 Flag

标志位
URG
ACK
PSH
RST
SYN
FIN
ECN
CWR

2 连接

2.1 握手

syn_backlog 半连接队列 server SYN_RCVD 时所在的队列
accept队列全连接队列 server ESTABLISHED，但应用还未 accept() 时所在的队列。min(somaxconn, backlog)
ISN 初始化随机数
如何实现1次、2次、4次握手

2.1.1 配置参数

参数	实际值	备注
somaxconn=1024	3278	/proc/sys/net/core/
backlog		listen(int fd, int backlog)
tcp_max_syn_backlog=1024
tcp_synack_retries=5
tcp_syncookies=1		默认打开
tcp_fastopen=0		绕过三次握手
tcp_abort_on_overflow=0		全连接队列满了直接丢弃请求

2.1.2 相关函数

socket()
connect()
bind()
listen()
accept()

2.2 挥手

如何实现1次、2次、3次挥手？

2.2.1 配置参数

参数	实际值	备注
tcp_fin_timeout=60	60	FIN_WAIT_2 超时，默认 60秒（2MSL）
tcp_orphan_retries=8	5	FIN 报文重传次数
tcp_max_orphans=0	16384	限制孤儿连接的个数
tcp_max_tw_buckets=18000	3000	限制 TIME_WAIT 的 socket 数量
so_linger
tcp_tw_reuse=0		复用 TIME_WAIT 的 socket，默认关闭
tcp_timestamps=1

2.2.2 相关函数

close()
shutdown()

4 传输

MSS Maximum Segment Size、最大报文长度。TCP数据最大长度，不包含报文头。
MSL Maximum Segment Lifetime、最大报文寿命。TIME_WAIT 默认 2MSL（60秒）。
RTT Round Trip Time 往返时延。数据到达对端的单程耗时。
RTO Retransmission Timeout 重传超时。应该略大于 RTT。
SACK Selective Acknowledgment 选择性确认。D-SACK
Nagle 发送方避免发送小数据，默认开启，使用 TCP_NODELAY 关闭。
紧急指针

参数	实际值	备注
tcp_window_scaling=1		扩大窗口的大小
tcp_wmem		发送缓冲区范围
tcp_rmem		接收缓冲区范围
tcp_mem	8980365 11973823 17960730	内存范围
tcp_moderate_rcvbuf		动态调节接收缓冲区

4.1 确认应答

延迟确认接收方避免发送不携带数据的 ACK
重传解决丢包问题。

超时重传，超过RTO重传。
快速重传。连续三次 ACK 不对劲，触发 client 重传。SACK、D-SACK。

4.2 流量控制
解决生产消费，实现背压。使用滑动窗口。

4.3 拥塞控制
解决网络拥塞。使用滑动窗口。算法：Reno、Vegas、Bic、CuBic、BBR、BBR2.0。

5 总结
TCP 协议解决丢包、乱序、消费、拥塞问题，其次才是追求效率。
丢包。ack
乱序。seq
消费。win
拥塞。win
效率。win
参考文献

TCP