TCP提供一种面向连接的、可靠的字节流服务。
面向连接意味着两个使用TCP的应用（通常是一个客户一个服务器）在彼此交换数据前必须先建立一个TCP连接。
在一个TCP连接中，仅有两方进行彼此通信，广播和多播不能用于TCP。
TCP提供可靠性的方法：
1.数据被分割成TCP认为最适合发送的数据块。这和UDP不同，应用程序产生的UDP数据报长度将保持不变。由TCP传递给IP的信息单位是报文段或段。
2.TCP发出一个段后，它启动一个定时器，等待目的端接收这个报文段，如果不能及时收到一个确认，将重发这个报文段。
3.当TCP收到发自TCP连接另一端的数据，它将发送一个确认，这个确认不是立即发送，而是要推迟几分之一s。
4.TCP维护它首部和数据的校验和，这是一个端到端的检验和，如果收到的段的检验和有差错，TCP将丢弃这个报文段，且不确认收到此报文段（希望发送端超时重发）。
5.TCP报文段作为IP数据报来传输，而IP数据报的到达可能失序，因此TCP报文段的到达也可能失序，TCP会对收到的数据进行重新排序，将收到的数据以正确的顺序交给应用层。
6.IP数据报会发生重复，TCP的接收端必须丢弃重复的数据。
7.TCP还能提供流量控制，TCP连接的每一方都有固定大小的缓冲空间，TCP接收端只允许另一端发送缓冲区能接纳的数据，这将防止发送快的主机致使接收端的缓冲区溢出。
两个应用可通过TCP交换8bit的字节构成的字节流，TCP不在字节流中插入记录标识符，将其称为字节流服务。如果发送方先传10字节、又传20字节、再传50字节，连接的另一方将无法了解发送方每次发送了多少字节，收方可分4次接收这80字节，每次接收20字节。
TCP对字节流内容不做任何解释，对其解释的工作交给应用层。这类似UNIX对文件的操作方式，UNIX内核对一个应用读或写不做任何解释，而是交给应用处理，UNIX内核不能区分一个二进制文件与一个文本文件。
TCP首部在不计算选项字段时，是20字节。
TCP段中的源端和目的端端口号用来寻找发端和收端的应用，这两个值加上IP首部中的源端IP和目的端IP唯一确定一个TCP连接。
一个IP地址和一个端口号也称为一个插口（socket）。一组插口对（socket pair）可唯一确定TCP连接的双方。
序号字段用来标识从TCP发端发送的数据字节流，它表示这个报文段中的第一个数据字节的标号。序号是32bit无符号数，序号到达232-1后又从0开始。
建立一个新的连接时，SYN标志变1，序号字段包含由主机选择的初始序号（ISN，Initial Sequence Number）。建立连接后，该主机要发送的第一个字节序号是这个ISN+1，因为SYN标志消耗了一个序号。
每个传输的字节都被计数，确认序号字段包含发送确认的一端所期望的下一个序号，因此，确认序号应当是上次已成功收到的最后一个数据字节的序号加1，只有当ACK标志为1时，确认序号字段才有效。
发送ACK无需任何代价，因为它是TCP首部的一部分，一旦连接建立，ACK字段总是被设置为1。
TCP为应用层提供全双工服务，数据能在两个方向独立地传输，因此，连接的每一端都必须保持两个方向上的传输数据序号。
TCP可以表述为一个没有选择确认或否认的滑动窗口协议。TCP缺少选择确认是由于如果收端只收到了1~1024字节的报文段和2049~3072字节的报文段，此时，收端只能发送一个确认序号为1025的ACK。
首部长度字段最大值为15（4bit），以32bit为单位，因此TCP首部最多有60字节。
TCP首部中的6个标志比特：
1.URG。紧急指针有效。
2.ACK。确认序号有效。
3.PSH。接收方应尽快将这个报文段交给应用层。
4.RST。重建连接。
5.SYN。同步序号，用来发起一个连接。
6.FIN。发端完成发送任务。
TCP流量控制通过连接的两端声明的窗口大小来实现，窗口大小为字节数，是一个16bit字段，因此窗口大小为65535字节，存在一个窗口比例，使得窗口最大值按比例变化以提供更大的窗口。
检验和字段覆盖了整个TCP报文段，包括TCP首部和TCP数据。这是一个强制性字段，它的计算和UDP检验和的计算相似。
当URG为1时，紧急指针才有效，紧急指针是一个正的偏移量，与序号字段中的值相加表示紧急数据最后一个字节的序号。
常见的可选字段是最长报文大小，又称MSS（Maximum Segment Size）。每个连接方通常都在通信的第一个报文段（为建立连接而设置SYN标志的那个段）中指明此选项，它指明本端能接收的最大长度的报文段。
TCP报文段中的数据部分是可选的，在连接建立和终止时，双方交换的报文段仅有TCP首部。如果一方没有数据要发送，也会用没有任何数据的首部来确认收到的数据。处理超时的很多情况中，也会发送不带数据的报文段。
Telnet（远程登录服务）、Rlogin、FTP、SMTP（简单邮件传输协议）都是用TCP。
除了UDP的首部检验和，其他的检验和都是必需的。
IP的校验和只包含首部，而ICMP、IGMP、UDP、TCP的首部校验和包括各自的首部和数据。
所有Internet协议中，校验和出错的分组都只做丢弃处理，这是由于它们的源IP、源端口、协议字段可能被破坏了。
TCP提供字节流的服务，收发双方都不保持记录的边界，很多应用使用一个回车和换行来标记每个应用记录的结束，这是NVT ASCII采用的编码；另一种技术是在每个记录前加上一个记录的字节计数。
TCP首部开始就是源和目的端口号，这是由于ICMP必须至少返回引起差错的IP数据报中IP首部之后的前8个字节，必须需要端口号以确定发送此IP数据报的程序。
UDP没有首部长度字段，因为UDP没有可选的选项字段。
