TCP协议
发送端应用程序通过套接字接口将数据传向传输层之后，这些数据就归传输层管了，这里就是TCP协议。TCP协议会管理一个发送缓存，所有通过套接字接口的数据会被放到这个发送缓存中去，然后TCP每次从这个缓存中拿出数据，将数据传递到网络层。其实这个过程就是多路复用。
我们可以这么理解，把整个过程想象成一个快递系统，我们每家每户就相当于应用程序，当我们要寄快递的时候，我们是不是要把快递交给快递员，这里这个快递员就相应于套接字。我们的快递是通过快递员传递的吗？当然不是，快递员会把每个收集的快递包裹放到一个分发中心，然后通过物流来运输快递。这里的这个分发中心就相当于TCP协议的发送缓存。
这些发送缓存中的数据是被多次运输才最终被送走的，就像在分发中心有十几吨的货物，但我的货车最多只能运输一吨的货物，那么就只能将货物打包成一个个一吨重的包裹再通过货车进行运输。在TCP协议中也是一样，TCP每次能从发生缓存中取出数据的上限叫做最大报文长度(MSS)，这个MSS由你自己主机的发送能力所决定。TCP会为每个取出的数据段加上一个TCP首部，这个TCP首部会指示这个数据的一些信息，比如要传向哪里，序列号等等。需要注意的是，MSS指的是数据段的最大长度，并不是指包括TCP首部的TCP报文段。
1.TCP报文段结构
- 源端口号
- 目的端口号
- 序号
- 确认号
- 检验和
- 接受窗口
- 数据段
源端口号和目的端口号都是16比特字，也就是说端口号的长度为2^16 -1 = 65535。也就是说可用端口号是0~65535。其中0到1023是周知端口号，也就是某些特定的应用程序所要使用的，比如HTTP用的是80端口，DNS用的是53端口等等。所以一般的应用程序被分配的端口号会从1024开始分配。
序号指的是数据字节流的字节号，用Seq表示。比如数据是1000个字节，而MSS大小为100字节，则第一个报文序号为0，第二个报文序号是0+100=100，而不是0+1=1。第三个报文序号就是100+100=200了。序号指的是字节流首字节的字节号，而不是指这是第几个字节流。
确认号是主机A期望从主机B收到的下一字节的序号，用ACK表示。比如主机A已经收到序号为500的报文段，则主机A会发送一个确认号为501的响应报文，表示已经收到了500之前的所有报文段，期待收到从501开始的报文段。确认号对于TCP传输数据可靠协议来说是非常重要的。
检验和是用来检测数据是否发生损失的。
接收窗口是用来为流量控制服务的，流量控制我会在下文讲到。
数据段就是TCP从发送缓存中取出的数据。
流量控制
一条TCP连接的每一侧主机都会为该连接设置接收缓存(类比之前的发送缓存)。TCP协议将接收到的数据放到接收缓存中，需要的应用程序从该缓存中取走数据。需要注意的是，应用程序并不是每次数据一到达就立即取走，而是在自己需要的都是才去拿走数据。所以如果应用程序取走的比较少，而TCP协议接收的比较多，久而久之，这个接收缓存就会被填满，导致接收缓存发送溢出。
为了避免这个情况，TCP协议提供了流量控制服务。TCP协议在报文首部增加接收窗口（rwnd）字段用来指示接收缓存中空闲区的大小。只要保证发送端发送的数据量控制在接收窗口大小之内，就不会使对方接收缓存发生溢出现象。
拥塞控制
首先我们得知道什么是拥塞，拥塞指的是网络中传输的数据达到了承载上限，有可能会导致数据丢包的发生。
我们知道网络数据的传输是经过一个个路由器的，路由器接收传入数据，通过将传入数据导向指定的数据链路。路由器会管理一个缓存队列，当从链路中导向路由器数据的速率大于路由器导出速率的时候，路由器会将多出来的数据放到缓存队列中。但这个缓存空间也是有限的，如果缓存空间已满，这时新到来一个数据。那么这个数据或者缓存队列中的某个数据就会被丢弃，从而导致丢包。
因为TCP协议是可靠的数据传输协议，所有当丢包发生的时候，TCP协议会让发生端重新发送丢失的数据包，并且降低发送速率，因为丢包的发生已经说明当前速率超过了网络承载的上限。TCP协议用拥塞窗口(cwnd)（类比之前的接收窗口）来控制发送速率。
那么如何知道丢包的发生呢？一种方法是检测超时，就是我这个数据包发送一段时间后仍未检测到确认信号，那么就说明这个数据包已经丢失。另一种情况是当我收到多个冗余确认信号时，也说明有丢包的发生。这个发送在流水线可靠传输协议的情况下。可以这么理解，主机A成功发送序号为100的报文段给主机B，主机B会反馈确认号为101的报文段给主机A，说明报文100已经收到，期待报文101。主机A接着发送序号为101的报文，这个报文在网络中发生丢包。在流水线传输协议中，主机A会继续传输接下来的报文，也就是序号为102,103…的报文，但报文数量不会超过窗口值（这个窗口值是之前设定过的）。当主机B接收到报文102时发现报文101还未送到，所以仍会发送确认信号101给主机A，并把报文102放到缓存窗口中去；同理，当主机B接收到报文103时发现报文101仍未送达，所以依然会发送确认信号101。那么对于主机A来说，它就接收到了多次相同的101确认信号，我们称之为冗余信号。主机A就会得出判断，报文101已经发生丢包。