TCP (Transmission Control Protocol)

Bạn sẽ học được gì?

• So sánh TCP (reliable, connection-oriented) vs UDP (best-effort)
• Giải thích 3-way handshake, flow control và congestion control cơ bản
• Phân biệt segment (L4) vs datagram (L3) vs frame (L2)

TCP (Transmission Control Protocol)

TCP cung cấp kênh byte-stream đáng tin cậy, có thứ tự, song công giữa hai endpoint (RFC 9293). Phù hợp tải trang, file, email — dữ liệu không được phép “thiếu mảnh”.

Three-way handshake

1. Client gửi Server: SYN (kèm ISN).
2. Server gửi Client: SYN-ACK.
3. Client gửi Server: ACK, kết nối chuyển sang ESTABLISHED.

Mục tiêu: đồng bộ sequence number hai chiều, xác nhận hai bên sẵn sàng (chống old duplicate SYN trong mạng chậm).

Độ tin cậy

• Sequence / ACK: xác nhận cumulatively (và SACK nếu dùng RFC 2018).
• Retransmission: theo RTO ước lượng từ RTT (Jacobson/Karels — xem Kurose-Ross).
• Flow control: cửa sổ nhận (rwnd) — sender không làm tràn buffer receiver.
• Congestion control: cwnd; các pha cổ điển slow start, congestion avoidance (AIMD), phản ứng loss (Reno/CUBIC…). Mục tiêu: chia sẻ băng thông công bằng, tránh collapse (xem thêm RFC 5681).

Phân biệt: flow control bảo vệ máy nhận; congestion control bảo vệ mạng.

Kết thúc kết nối

Thường four-way (FIN/ACK mỗi hướng) vì TCP full-duplex: mỗi hướng đóng độc lập. Có trạng thái TIME_WAIT để hấp thụ segment cũ.

Vòng đời kết nối TCP theo trạng thái — cùng bắt tay/kết thúc ở sequence diagram trên, nhưng nhìn theo góc độ state machine phía client:

Vì sao HTTP dùng TCP (và HTTP/3 đổi hướng)?

Web cần đủ nội dung. HTTP/1.x–2 chạy trên TCP; HTTP/3 chuyển sang QUIC/UDP để giảm head-of-line blocking giữa các stream khi mất gói.

Ghi nhớ nhanh

• Handshake 3 bước mở; FIN hai chiều đóng.
• Seq/ACK + retransmit + rwnd + cwnd = “tin cậy + lịch sự với mạng”.

Trong thực tế

HTTP/2 trên TCP: head-of-line blocking vẫn xảy ra ở tầng transport — latency spike khi packet loss trên WAN. QUIC/HTTP3 chuyển reliability sang UDP + user-space stack.