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TCP，全称传输控制协议，是互联网协议族中非常重要的一员。它是一种面向连接的协议，意味着在数据传输之前，通信双方必须先建立连接。TCP还具有可靠性，它会确保发送的数据被正确接收，不会丢失、重复或乱序。此外，TCP是基于字节流的，这意味着它把数据看作是连续的字节序列，而不是独立的数据包。
TCP连接的建立通过三次握手完成。第一次握手：客户端向服务器发送一个SYN报文，表示请求建立连接。第二次握手：服务器收到SYN报文后，回复一个SYN-ACK报文，表示同意建立连接。第三次握手：客户端收到SYN-ACK报文后，再发送一个ACK报文给服务器，确认连接已建立。通过这三次握手，双方确认了彼此的接收和发送能力，同时交换了初始序列号，为可靠传输奠定基础。
在TCP连接建立后，就开始数据传输阶段。TCP将应用层的数据分割成适当大小的数据段，并为每个数据段分配序列号。接收方收到数据段后，会发送确认号给发送方，表示期望收到的下一个数据段的序列号。如果发送方在一定时间内没有收到确认，它会重新发送数据段。TCP还使用滑动窗口机制来控制数据流量，提高传输效率。
当数据传输完成后，TCP连接需要被终止，这个过程称为四次挥手。第一次挥手：主动关闭方发送FIN报文，表示数据发送完毕。第二次挥手：被动关闭方收到FIN后，发送ACK确认。第三次挥手：被动关闭方发送自己的FIN报文，表示数据也发送完毕。第四次挥手：主动关闭方收到FIN后，发送ACK确认。至此，TCP连接完全关闭。这个过程确保了双方都能安全地释放连接资源。
TCP和UDP是传输层的两个主要协议，它们各有特点。TCP是面向连接的，需要三次握手建立连接，而UDP是无连接的，直接发送数据。TCP提供可靠的数据传输，通过确认、重传、排序等机制保证数据完整，UDP则不保证数据传输的可靠性。TCP传输速度相对较慢，因为需要维护连接状态和可靠性机制，UDP传输速度快，开销小。TCP适用于对数据完整性要求高的场景，如网页浏览、文件传输等，UDP适用于对实时性要求高的场景，如视频直播、在线游戏等。