TCP 通过以下方式来提供可靠性：
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分块发送：应用数据被分割成 TCP 认为最适合发送的数据块。由 TCP 传递给 IP 的信息单位称为报文段或段（segment）。
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超时重传：当 TCP 发出一个段后，它启动一个定时器，等待目的端确认收到这个报文段。如果不能及时收到一个确认，将重发这个报文段。
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确认应答：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，通常将推迟几分之一秒。
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校验和：TCP 将保持它首部和数据的校验和。这是一个端到端的校验和，目的是检测数据在传输过程中的任何变化。如果收到段的校验和有差错，TCP 将丢弃这个报文段和不确认收到此报文段（希望发送端超时并重发）。
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正确排序：TCP 报文段作为 IP 数据报来传输，而 IP 数据报的到达可能会失序，因此 TCP 报文段的到达也可能会失序。TCP 将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。
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重复丢弃：IP 数据报会发生重复，TCP 的接受端必须丢弃重复的数据。
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流量控制：TCP 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 的接受端只允许另一端发送接收端缓冲区所能接纳的数据。这将防止较快主机致使慢主机的缓冲区溢出。
TCP 数据被封装在一个 IP 数据报中：
TCP 首部的数据格式如下。如果不计任选字段，它通常是 20 个字节。
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16 位源（目的）端口号：用于寻找发端和收端应用进程，这两个值加上 IP 首部中的源端 IP 地址和目的端 IP 地址确定一个 TCP 连接。
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32 位序号：标识从 TCP 发端向 TCP 收端发送的数据字节流，它表示在这个报文段中的第一个数据字节。
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32 位确认序号：确认序号包含发送确认的一端所期望收到的下一个序号。因此，确认序号应当是上次已成功收到数据字节序号加 1。
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4 位首部长度：给出首部中 32 bit 字的数目。需要这个值是因为任选字段的长度是可变的。
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6 个标志 bit：
- URG：紧急指针有效
- ACK：确认序号有效
- PSH：接收方应该尽快将这个报文段交给应用层
- RST：重建连接
- SYN：同步序号用来发起一个连接
- FIN：发端完成发送任务