第二步 传输TCP/IP数据
创建套接字
协议栈的结构
套接字：通信控制信息
套接字记录着通信对象的IP地址与端口号、通信的状态等等；总之，套接字中记录了用于控制通信的各种信息，协议栈根据这些信息判断下一步操作。
socket的内部实现
以下所示是更详细的收发数据示意图：
连接服务器
连接：通信双方交换控制信息
所谓建立连接，就是为通信双方互相交换控制信息，在套接字中记录这些必要信息并准备数据收发的一系列操作。
保存控制信息的头部
在数据包的头部，存放着客户端与服务器相互联络所需的控制信息，这些信息在TCP协议中进行了定义，如下表所示。
在连接阶段，通信双方只交换控制信息，此时网络包的结构如下图：
通信双方建立连接之后，通信双方开始互相发送数据，此时的网络包结构如下图：
连接的具体操作
| 服务器端 | 方向 | 客户端 |
|---|---|---|
| < | 创建TCP头部，其中包含表示开始数据收发操作的控制信息； 对TCP头部进行初始化设置(源IP与目的IP、源端口与目的端口、SYN位置1、序号设置与窗口大小设置等等)； 将TCP头部传给IP层并委托IP层发送给服务器端。 |
|
| 服务器端接收到数据，经以太层、IP层解析之后到达TCP层； TCP层根据头部的目的端口号找到连接此请求的套接字，并向该套接字中写入相应的信息；套接字的状态改为正在连接； 服务器端也是发送一个TCP头部给客户端(操作与客户端的操作相同，但是有些地方的设置要反过来，比如TCP头部的源IP与目的IP、源端口与目的端口之类)；此外，还要将ACK位置为1，表示已经接收到相应的网络包。 |
> | |
| < | 客户端接收到数据，经以太层、IP层解析之后到达TCP层； TCP层通过接收到的TCP头部的SYN位确认连接服务器的操作是否成功；若SYN位为1,(表示连接成功)，此时TCP模块会向套接字中写入服务器的IP地址，端口号等信息；并将套接字的状态设置为连接完毕； 同样地，客户端也需要将TCP头部的ACK位置1并将TCP头部传给IP层并委托IP层发送给服务器端。 |
|
| 服务器收到客户端第二次发送的网络包，连接操作全部完成。 |
此后，套接字进入了随时可以收发数据的状态。到这里，也就是connect执行完毕。
收发数据
请求消息进入协议栈
协议栈收到数据后，先将其存放在内部的发送缓冲区，继续等待应用程序后续的数据；协议栈是否发送数据有以下两个判断要素：
- 缓存的数据包长度是否接近MSS(最大分段大小)。MSS=MTU-ip_head_len-tcp_head_len，MTU(最大传输单元)一般为1500；
- 等待时间。即使数据包长度还未接近MSS，但是已经等待了一定时间，为避免造成发送延迟，也会将数据包发送出去；
应用程序可以控制数据包发送的时机(长度优先或时间优先)，若应用程序未指定，则由协议栈自行决定。
对长数据进行拆分
当应用程序送入协议栈的数据长度大于MSS，数据以MSS个字节为单位进行分组，在每组数据前加上TCP头部后送入IP层，委托IP将数据发送。
网络包的接收确认
每发送一个网络包，都需要进行确认操作。首先，在客户端(发送方)与服务器端(接收方)建立连接时，客户端(发送方)向服务器(接收方)发送的tcp头部使用一个32位的随机数作为序列号；在(发送方)TCP模块拆分数据时，每一数据块前所加的TCP头部的序列号为在上述序列号(32位的随机数)的基础上加上数据块的位置。服务器端(接收方)在收到网络包后，会计算ACK值(序列号+data_len+1)；
服务器端(接收方)创建一个TCP头部(ACK的值为上述ACK的值，ACK位置1)，然后发送给客户端(发送方)；客户端(发送方)在没有收到某个数据包对应的ACK号之前，数据包会一直保存在发送缓冲区中，如果没有收到某个数据包对应的ACK号，TCP模块会重新发送此数据包。
以下是TCP数据包传输的示意图(简便起见，没有考虑32随机数的初始序列号)。
同时，TCP的数据收发是双向的，即服务器端作为发送方、客户端作为接收方，也会为网络包的接收确认做上述操作。
如下是TCP数据双向传输的示意图：
ACK号等待时间
TCP协议采用动态调整的策略来设置ACK号的等待时间。策略是：在TCP模块发送数据时持续测量ACK号的等待时间，若ACK号的返回变慢，则增大ACK号的等待时间，若ACK号的返回变快，则减小ACK号的等待时间。
滑动窗口
接收方告知发送方自己最多能接收的数据，然后发送方根据这个值对发送的数据量进行控制。以下是一个TCP滑动窗口的示例。
ACK与窗口信息的合并发送
Q1：接收方何时要向发送方发送窗口的更新信息？
答：应用程序从接收缓冲区取出数据后。
Q2：接收方何时要向发送方发送ACK号？
答：收到数据包确认无误后。
为了提高网络的效率，可考虑将这两种信息放入同一tcp头部进行发送。这时，在等待过程中(一种情形是刚刚收到了tcp数据包并确认无误，等待应用程序从接收缓冲区取出数据；另一种情形是应用程序从接收缓冲区取出了数据，等待数据包的到来与确认)，窗口信息或ACK号会有多个值，此时只需要传递最终结果即可。