Senior Acquisitions Editor: Kenyon Brown Development Editor: Kim Wimpsett

Transmission Control Protocol (TCP)
Transmission Control Protocol (TCP) takes large blocks of information from an application and breaks them into
segments. It numbers and sequences each segment so that the destination’s TCP stack can put the segments back
into the order the application intended. After these segments are sent on the transmitting host, TCP waits for an
acknowledgment of the receiving end’s TCP virtual circuit session, retransmitting any segments that aren’t
acknowledged.
Before a transmitting host starts to send segments down the model, the sender’s TCP stack contacts the
destination’s TCP stack to establish a connection. This creates a 
virtual circuit, and this type of communication is
known as 
connection-oriented. During this initial handshake, the two TCP layers also agree on the amount of
information that’s going to be sent before the recipient’s TCP sends back an acknowledgment. With everything
agreed upon in advance, the path is paved for reliable communication to take place.
TCP is a full-duplex, connection-oriented, reliable, and accurate protocol, but establishing all these terms and
conditions, in addition to error checking, is no small task. TCP is very complicated, and so not surprisingly, it’s costly
in terms of network overhead. And since today’s networks are much more reliable than those of yore, this added
reliability is often unnecessary. Most programmers use TCP because it removes a lot of programming work, but for
real-time video and VoIP, 
User Datagram Protocol (UDP) is often better because using it results in less overhead.
TCP Segment Format
Since the upper layers just send a data stream to the protocols in the Transport layers, I’ll use 
Figure 3.12
 to
demonstrate how TCP segments a data stream and prepares it for the Internet layer. When the Internet layer
receives the data stream, it routes the segments as packets through an internetwork. The segments are handed to
the receiving host’s Host-to-Host layer protocol, which rebuilds the data stream for the upper-layer applications or
protocols.
114

---

FIGURE 3.12
 TCP segment format
Figure 3.12
shows the TCP segment format and shows the different fields within the TCP header. This isn’t
important to memorize for the Cisco exam objectives, but you need to understand it well because it’s really good
foundational information.
The TCP header is 20 bytes long, or up to 24 bytes with options. You need to understand what each field in the TCP
segment is in order to build a strong educational foundation:
Source port
This is the port number of the application on the host sending the data , which I’ll talk about more
thoroughly a little later in this chapter.