TCP 是什麼及其應用情境？

傳輸控制通訊協定 (TCP) 是為了在應用層內，實現可靠的 End-to-End 資料傳輸所開發，已經成為網際網路上的主要傳輸層通訊協定。TCP 能確保準確的資料傳輸，無錯誤、順序正確且無重複或遺失。此外，TCP 管理壅塞控制，以防止網路壅塞。TCP 應用於網頁瀏覽 (HTTP)、電子郵件 (SMTP)、檔案傳輸 (FTP)、以及如 MQTT 等物聯網 (IoT) 通訊協定等應用案例。

TCP 和 UDP 

傳輸控制通訊協定和使用者資料包通訊協定，都是傳輸層通訊協定。TCP 著重於可靠性，而 UDP 更強調速度和簡單性。與 UDP 不同，傳輸控制通訊協定確保資料有序傳遞，並支援壅塞控制防止網路過載，還能偵測失敗並重新傳送遺失或損毀的封包。

TCP 實際上如何運作？  

1.連線建立：

傳輸控制通訊協定 (TCP) 透過三向交握程序，建立傳送者與接收者之間的連線： 

• 用戶端傳送一個 SYN 或同步封包至伺服器

• 伺服器回應一個 SYN-ACK 封包

• 用戶端傳送確認封包以確認連線。

2.資料傳輸：

建立連線後，資料進行分段。資料被分成更小的部分－TCP 資料段，每段都有其序號。TCP 確保資料按正確順序傳遞，並重新傳送遺失或損毀的資料段。接收者對資料段進行確認，而傳送者根據壅塞控制技術調整其傳輸。

3.連線終止：

資料傳輸完成後，連線終止程序開始：

• 用戶端傳送一個 FIN 封包，以啟動終止。

• 接著，伺服器回應一個 ACK 封包，然後伺服器傳送其專有的 FIN 封包。

• 最後，用戶端確認伺服器的 FIN 封包，連線隨即終止。

TCP 使用案例  

TCP 通常用於各種強調資料完整性和可靠性的應用案例。其中包括：

• 網頁瀏覽：TCP 用於 HTTP 通訊，確保網頁、影像及其他資源的可靠傳輸。

• 電子郵件：SMTP 使用 TCP 傳送及接收電子郵件，確保電子郵件傳送的準確性。

• 檔案傳輸： FTP 依賴 TCP 安全且可靠地傳輸檔案。

• 物聯網 (IoT)： MQTT 等 IoT 通訊協定使用 TCP，確保從 IoT 裝置到伺服器的資料，按順序且無錯誤地傳輸。