TCP协议的特点

1.面向连接

通信双方传输数据前必须先建立一对一连接，是全双工的，即数据的读写可以通过一个连接进行

因为连接是一对一的，所以不适合广播和多播

2.字节流

3.可靠的

采用发送应答的方式，每个传输报文必须要应答

TCP报文

32位序位号用来标识TCP发端向TCP收端发送的数据字节流

比如A->B,数据报序位号初始值为ISN

之后在该方向上发送的数据报的序位号要为初始值+偏移 比如传输第1025-2048字节数据，

那么就为ISN+1025

32位确认号，用于TCP报文的响应，值位收到的报文段序号+1

关于3次握手

需要了解6位保留字段

四次挥手

断开连接可以由任意一方发起，但断开连接的发起方在第二次接收数据后总是会进入一段时间的time-wait状态

我们可以总linux的宏中得知linux系统停留在TIME_WAIT的时间为固定60秒。

#define TCP_TIMEWAIT_LEN (60*HZ) /* how long to wait to destroy TIME- WAIT state, about 60 seconds */

TIME_WAIT状态并不意味着该连接被释放（仍占用），也就是说在高并发场景下，每一个连接会占用一个本地端口，若TIME_WAIT连接状态过多就会出现端口耗尽的情况即服务不能正常使用。

一个TCP连接至少消耗一个本地端口，但端口往往是有限的，32768~61000之间

TIME_WAIT的作用

由上图得知，在进入该状态前会发送一个ACK包，若该包没有被对方接受，断开连接发起方缺已断开连接，那么接受方因为超时未收到ACK包，会重传FIN包（此时断开连接发起方已断开连接接收不到，只能回复一个RST操作），被动关闭方就出现错误。

另一个作用是让因路由重启或链路故障的“迷路”报文到达对端。

TIME_WAIT 的引入是为了让 TCP 报文得以自然消失，同时为了让被动关闭方能够正常关闭；

Linux中对TIME_WAIT的优化

关于 Linux 系统对于net.ipv4.tcp_tw_reuse的解释如下:

Allow to reuse TIME-WAIT sockets for new connections when it is safe from protocol viewpoint. Default value is 0.It should not be changed without advice/request of technical experts.

这段话的大意是从协议角度理解如果是安全可控的，可以复用处于 TIME_WAIT 的套接字为新的连接所用。即：

1.只适用于连接发起方

2.对应的TIME_AIT状态的连接创建时间超过1s才可以被复用

使用这个选项，还有一个前提，需要打开对 TCP 时间戳的支持，即net.ipv4.tcp_timestamps=1（默认即为 1）。