TCP (protokół kontroli transmisji) rozpoczyna się od procesu zwanego uzgadnianiem TCP. Ten uścisk dłoni inicjuje i negocjuje parametry między dwoma urządzeniami (zwykle klientem i serwerem) przed rozpoczęciem transmisji danych. Uzgadnianie protokołu TCP składa się z trzech etapów: SYN, SYN-ACK i ACK. Najpierw klient wysyła pakiet SYN (synchronizacja) do serwera w celu zainicjowania żądania połączenia. Serwer odpowiada pakietem SYN-ACK (potwierdzenie synchronizacji), wskazując, że otrzymał pakiet SYN i jest gotowy nawiązać połączenie. Na koniec klient wysyła pakiet ACK (potwierdzenie) z powrotem do serwera, potwierdzając otrzymanie pakietu SYN-ACK. Po zakończeniu uzgadniania obie strony uzgodniły początkowe numery sekwencyjne, rozmiary okien i inne parametry niezbędne do niezawodnej transmisji danych.
Protokół TCP powstaje poprzez enkapsulację danych w segmenty w celu transmisji przez sieć. Gdy aplikacja wysyła dane, protokół TCP dzieli je na mniejsze jednostki zwane segmentami. Każdy segment zawiera nagłówek TCP zawierający informacje sterujące, takie jak numery sekwencyjne, numery potwierdzeń, rozmiary okien i sumy kontrolne służące do wykrywania błędów. Segmenty te są następnie przekazywane do warstwy IP w celu trasowania i dostarczania przez sieć. Po otrzymaniu protokół TCP po stronie odbiorczej ponownie składa segmenty w oryginalny strumień danych, zapewniając niezawodne i uporządkowane dostarczanie danych, nawet jeśli pakiety dotrą nie w kolejności lub zostaną utracone.
Trzy podstawowe kroki protokołu TCP to:
- Ustanawianie połączenia: obejmuje opisany wcześniej proces uzgadniania protokołu TCP, podczas którego klient i serwer wymieniają pakiety SYN, SYN-ACK i ACK w celu ustanowienia niezawodnego połączenia przed rozpoczęciem transmisji danych.
- Transfer danych: Po nawiązaniu połączenia protokół TCP zarządza transmisją danych segmentami. Segmenty danych są wysyłane od nadawcy do odbiorcy, a protokół TCP zapewnia, że dotrą one we właściwej kolejności i bez błędów, korzystając z numerów sekwencyjnych w celu uporządkowania i potwierdzeń niezawodności.
- Zakończenie połączenia: Po zakończeniu przesyłania danych protokół TCP inicjuje proces kończenia połączenia, aby bezpiecznie zamknąć połączenie. Obejmuje to uzgadnianie, podczas którego obie strony wymieniają pakiety FIN (zakończenia), aby zamknąć połączenie w skoordynowany sposób. Gdy obie strony potwierdzą pakiety FIN, połączenie zostanie całkowicie zamknięte, a zasoby przydzielone do połączenia zostaną zwolnione.
Protokół TCP działa poprzez ustanowienie zorientowanego połączeniowo kanału komunikacyjnego pomiędzy dwoma hostami w sieci. Zapewnia niezawodne dostarczanie danych poprzez mechanizmy takie jak numery sekwencyjne, potwierdzenia i kontrola przepływu. Kiedy nadawca przesyła dane, protokół TCP dzieli je na segmenty, dodaje nagłówki z informacjami sterującymi i wysyła je do odbiorcy. Odbiorca potwierdza odbiór każdego segmentu i żąda ponownej transmisji wszelkich utraconych lub uszkodzonych segmentów. TCP zarządza również kontrolą przepływu, aby zapobiec przytłaczaniu odbiornika danymi, dostosowując szybkości transmisji w oparciu o warunki sieciowe. Ta kombinacja funkcji pozwala protokołowi TCP zapewnić bezbłędny, uporządkowany i niezawodny transfer danych w różnych sieciach, dzięki czemu nadaje się do zastosowań wymagających gwarantowanej dostawy i precyzyjnej kontroli nad transmisją danych.