TCP保证可靠性：
（1）校验和
（2）面向连接
（3）序号和确认序号
（4）确认应答机制
（5）超时重传机制
（6）流量控制
（7）拥塞避免
TCP提高效率：
（1）滑动窗口
（2）快重传
（3）延迟应答
（4）捎带应答
TCP保证数据传输可靠性
1. TCP面向连接——“三次握手、四次挥手”
TCP在建立连接时需要“三次握手”建立连接，“四次挥手”断开连接
首先看一下“三次握手、四次挥手”的过程以及客户端和服务器的状态变化
在上图的“三次握手、四次挥手”的变化过程中，可以看到一个状态“TIMEWAIT”，那这是什么呢？
（1）率先断开连接的一方会进入TIMEWAIT状态，一般TIMEWAIT == 2*MSL，（MSL：报文的最大传输时间）。
不论在“三次握手”还是“四次挥手”过程中，最后一个响应报文ACK都不能够保证正常到达对端，为保证最后一个报文正常到达，率先断开连接的一方进入TIMEWAIT状态，如果在TIMEWAIT时间内，收到FIN报文，说明刚才发送的ACK发生丢包，若未收到任何报文，则说明刚才的ACK正常发送至对端。
（2）为什么TIMEWAIT==2*MSL？
MSL为报文传输的最大时间，2*MSL表示报文能够一来一回两次传输的最大时间。
如果ACK报文没有丢包，则会在MSL时间内正常到达对端，之后的MSL时间内client不会受到任何报文（没有消息就是最好的消息），表明刚才的ACK对方接收到了；
如果ACK报文丢包，则可能会在client等待的MSL时间内发送ACK，但中途丢包，之后client等待的MSL时间内，client一定会受到一个FIN，表明刚才的ACK丢包了，此时client会再次发送ACK响应。即，若丢包则一定会在2*MSL时间内重新收到一个FIN断开连接请求。
（3）为什么是“三次握手”，不能是两次、四次、五次？
首先我们看一下两次握手：
三次握手：
四次握手：
四次握手，client率先发起建立连接请求，会导致server认为连接建立好，client认为连接没建立好，与二次握手情况相同。
由此，我们也可以知道偶数次握手是不可以的。
五次握手：
五次握手与三次握手情况相同，但是三次握手已经可以解决最后一个报文丢包的问题，没必要用五次握手。
2 确认应答机制
3 超时重传机制
针对在传输过程中的丢包问题，可以分为两类：一类是响应报文丢包，一类是数据报文丢包
响应报文丢包：
数据报文丢包：
4 流量控制
如果主机A 一直向主机B发送数据，不考虑主机B的接受能力，则可能导致主机B的接受缓冲区满了而无法再接受数据，从而会导致大量的数据丢包，引发重传机制。而在重传的过程中，若主机B的接收缓冲区情况仍未好转，则会将大量的时间浪费在重传数据上，降低传送数据的效率。
所以引入流量控制机制，主机B通过告诉主机A自己接收缓冲区的大小，来使主机A控制发送的数据量。流量控制与TCP协议报头中的窗口大小有关。
TCP报头中的16位窗口大小，指自己接收缓冲区的剩余大小。
5 拥塞控制
在数据传输过程中，可能由于网络状态的问题，造成网络拥堵，此时引入拥塞控制机制，在保证TCP可靠性的同时，提高性能。
拥塞控制：
（1）慢启动：在开始发送数据时，发送少量数据，检测网络状况，以指数方式增大窗口大小，直至达到一个阈值SST1；
（3）拥塞避免：之后一线性增长方式缓慢增大窗口大小，直至造成网络拥塞，此时窗口大小为W；
（4）在网络拥塞后，立即将窗口大小降为1，再次进行上述过程；
（5）慢启动：再次进入慢启动，但此时慢启动的阈值变为窗口大小最大值的一半（W/2）；
（6）拥塞避免
（7）.................
超时重传和拥塞控制都是在数据丢包时的处理措施，但是二者在应用场景上有什么区别呢?
超时重传：使用在有少量丢包时
拥塞控制：使用在有大量数据丢包时
TCP提升数据传输性能的措施
1 滑动窗口
在数据传输过程中，一次发送一个报文效率可能有些低，为了提高TCP的效率，引入滑动窗口，达到一次发送多个报文的效果。
滑动窗口大小：是指，无需等待应答可发送报文的最大值
2 快重传
引入滑动窗口可以一次发送多个报文，在这多个报文中，可能出现某一个或某几个报文丢包的情况，此时引入快重传机制，在保证数据丢包后重传的可靠性的同时，提升性能。
快重传和超时超时重传的比较：
（1）快重传是在收到三个连续相同的确认序号之后才会触发的，若只发送一条报文，则系统只能依靠超时重传保证数据的可靠性；
（2）快重传是在超时重传的基础上对于提高性能的改进。
3 延迟应答
延迟应答：在接收到数据之后并不立即应答，而是在等待一段时间时候再应答。
若立即应答，可能会返回的窗口大小会较小；若等待一段时间，等上层将缓冲区内的数据拿走一部分，则返回的窗口大小会大一些，这样在下次传输数据时，传输的数据量也就会越大。
窗口大小越大，网络的吞吐量越大。
4 捎带应答
捎带应答：在主机B给出响应时并不只是向主机A发送ACK，而是将主机B想要发送的数据连同对主机A发送上一数据的应答一同发送给主机A，这样在保证TCP可靠性的同时，也提高了TCP传输数据的性能。