TCP連接管理
每一條 TCP 連接有兩個端點。TCP 連接到端口叫做套接字（socket）或插口。端口拼接到 IP 地址（IP地址：端口號）即構成了套接字。
每一條 TCP 連接唯一地被通信兩端的兩個端點（即兩個套接字）所確定
或者可以是這樣一種說法：一個tcp連接由一個連接四元組唯一標識。連接四元組是指<\source ip,source port,target ip,target port>。
用套接字這個概念是在網絡編程中可以直接調用socket函數創建套接字。
主動發起連接建立的應用進程叫做客戶機，而被動等待連接建立的應用進程叫做服務器。
客戶機的 TCP由應用程序發起，應用程序產生的進程創建一個socket（套接字、插口），創建socket的內存緩沖區（發送緩沖區和接收緩沖區），不同的應用程序有不同的socket，socket會關聯一個叫做TCP控制塊（TCB）（TCP的task control blocks）的結構，TCB包含了處理TCP連接所需的數據。包括連接狀態（LISTEN，ESTABLISHED，TIME_WAIT），接收窗口，阻塞窗口，順序號，重發計時器，等等。
應用程序對要發送的用戶數據封裝首部形成應用數據， 並把應用數據插入到socket的發送緩沖區末尾，這樣來保證發送的數據有序（拷貝到內存中）。之后，TCP被調用了。如果TCP 連接建立成功，當前的TCP狀態允許數據傳輸，一個新的TCP分段（TCP segment）將被創建。如果由於不能傳輸數據（由於流量控制或者其它原因），系統調用TCP會在這里結束，之后會返回到用戶態。（換句話說，控制權會交回到應用程序代碼）。
每一個 TCP 連接有三個階段：連接建立、數據傳送、連接釋放
TCP連接的建立
TCP首部標志位：
URG(urgent緊急)、
ACK(acknowledgement 確認)、
PSH(push傳送)、
RST(reset重置)、
SYN(synchronous建立聯機)、
FIN(finish結束)
第一步：
客戶機的 TCP 首先向服務器的 TCP 發送一個連接請求報文段。這個特殊的報文段不含應用層數據，其中首部中的 SYN 標志位被置為 1。
另外，客戶機會隨機選擇一個起始序號 seq=x （連接請求報文不攜帶數據，但要消耗一個序號）
第二步：
服務器的 TCP 收到連接請求報文段后，如同意建立連接，就向客戶機發回確認，並為該 TCP 連接動態調整TCP 緩存和變量。
在確認報文中，SYN 和 ACK 位都被置為1，確認號字段的值為 x+1，並且服務器隨機隨機產生起始序號 seq=y（確認報文不攜帶數據，但要消耗一個序號）。確認報文段同樣不包含應用層數據。
第三步：
當客戶機收到確認報文段后，還要向服務器給出確認，並且也要給該連接動態調整緩存和變量。
這個報文段的 ACK 標志位被置為1，序號字段為 x+1，確認號字段 ack=y+1。該報文段可以攜帶數據，如果不攜帶數據則不消耗序號。
以上三步以后，TCP 連接就建立了，接下來就可以傳送應用層數據。TCP 提供的是雙全工通信，因此通信雙方的應用進程在任何時候都能發送數據。
TCP/IP的關鍵特性
1.面向連接
首先，傳輸數據前需要在兩個終端之間建立連接（本地和遠程）。
2.雙向字節流
通過字節流實現雙向數據通信。
3.順序投遞
接收者在接收數據時與發送者發送的數據順序相同。因此，數據需要是有序的，為了表示這個順序，TCP/IP使用了32位的int數據類型。
4.通過ACK實現可靠性
當發送者向接收者發送數據，但沒有收到來自接收方的ACK（acknowledgement，應答）時，發送者的TCP層將重發數據。因此，發送者的TCP層會把接收者還沒有應答的數據暫存起來。
5.流量控制（滑動窗口機制）
發送者的發送速度與接收者的接收能力相關。接收者會把它能接收的最大字節數（未使用的緩沖區大小，又叫接收窗口，receive window）告知發送者。發送者發送的最大字節數（發送窗口）與接收者的接收窗口大小一致。
6.阻塞控制
阻塞窗口是不同於滑動窗口的另一個概念，它通過限制網絡中的數據流的體積來防止網絡阻塞。和流量控制不同，阻塞控制只在發送方實現。（發送者類似於通過ack時間之類的算法判斷當前網絡是否阻塞，從而調節發送速度）
TCP通過一個timer采樣了RTT並計算RTO
RTT(Round Trip Time)：一個連接的往返時間，即數據發送時刻到接收到確認的時刻的差值；
RTO(Retransmission Time Out)：重傳超時時間，即從數據發送時刻算起，超過這個時間便執行重傳。
阻塞控制算法主要有1）慢啟動，2）擁塞避免，3）加速遞減，4）快重傳和快恢復
TCP連接的釋放
TCP連接的釋放通常稱為“四次揮手”，參與 TCP 連接的兩個進程中的任何一個都能終止該連接。
第一步：
客戶機打算關閉連接，就像其 TCP 發送一個連接釋放的報文段，並停止發送數據，主動關閉 TCP連接，該報文段的 FIN 標志位被置為1，seq=u，它等於前面已傳送過的數據的最后一個字節的序號+1（FIN 報文段即使不攜帶數據也要消耗掉一個序號）
TCP 是雙全工的，即可以想象成是一條 TCP 連接上有兩條數據通路。當發送 FIN 報文時，發送 FIN 的一端就不能再發送數據，也就關閉了其中一條數據通路，但對方還可以發送數據。
第二步：
服務器收到連接釋放報文段后即發出確認，確認號是 ack=u+1，而這個報文段自己的序號是 v ，等於它前面已傳送的數據的最后一個字節的序號加1。
此時，從客戶機到服務器這個方向的連接就釋放了，TCP 連接處於半關閉狀態。但服務器若發送數據，客戶機仍要接收，即從服務器到客戶機這個方向的連接並未關閉。
第三步：
若服務器已經沒有向客戶機發送的數據，就通知 TCP 釋放連接，此時其發出 FIN=1 的連接釋放報文段。
第四步：
客戶機收到連接釋放報文段后，必須發出確認。在確認報文段中，ACK 字段被置為1，確認號 ack=w+1，序號 seq=u+1。
此時 TCP 連接還沒有釋放掉，必須經過時間等待計時器設置的時間 2MSL 后，A 才進入到連接關閉狀態。
TCP簡略的交互示意圖如下：
TCP攻擊分類
TCP攻擊可以簡單的分為以下三類：
1.FLOOD類攻擊，例如發送海量的syn,syn_ack,ack,fin等報文，占用服務器資源，使之無法提供服務。
2.連接耗盡類攻擊，如與被攻擊方，完成三次握手后不再發送報文一直維持連接，或者立刻發送FIN或RST報文，斷開連接后再次快速發起新的連接等，消耗TCP連接資源。 還有一類則比較巧妙，是在我們上述沒有做分析的數據傳輸過程中的利用TCP本身的流控，可靠性保證等機制來達到攻擊的目的。
3. 利用協議特性攻擊：例如攻擊這建好連接之后，基於TCP的流控特性，立馬就把TCP窗口值設為0，然后斷開連接，則服務器就要等待Windows開放，造成資源不可用。或者發送異常報文，可能造成被攻擊目標奔潰